学习记忆下降是老龄化和神经退行性疾病中常见的表现,但它的发生机制不清、防治手段缺乏。最近有一些证据显示PBEF可能是密切相关的一个分子。PBEF又名Nampt或 Visfatin,是NAD补救合成通路的限速酶,可通过合成NAD参与细胞物质和能量代谢、蛋白质修饰、DNA修复等重要过程;也可作为细胞因子、脂肪细胞因子调节细胞功能;另外还能激发炎症和氧化应激反应。申请者最近发现PBEF在神经元内有大量表达,初步结果表明PBEF的表达水平与学习记忆紧密相关。本项目拟观察PBEF在学习记忆中的作用;选择与学习记忆相关的海马神经元、以及相应的检测指标,包括神经元形态、细胞活性和突触电生理特性等,观察在正常及损伤状态下PBEF的作用。通过项目的实施,阐明PBEF是否可以调节神经元功能进而影响学习记忆,分析PBEF为靶点的药物在防治学习记忆损伤中的潜在价值,以及在治疗其他疾病时可能产生的中枢神经不良反应。
Nicotinamide phosphoribosyltra;Pre-B cell enhancing factor (P;Visfatin;Learning and memory;
尼克酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT),又称前B细胞克隆增强因子(PBEF),也称内脏脂肪素(Visfatin),是合成NAD的限速酶。通过本课题研究,我们发现NAMPT在年轻小鼠脑内主要表达在神经元和血管内皮细胞,但在老年时小胶质细胞也出现大量表达;小胶质细胞表达的NAMPT能够通过非经典途径释放;老年时NAMPT在脑内的表达量下降,其产物NAD增高;NAMPT的这些变化伴随着小鼠学习记忆、活动量的下降,提示神经元表达NAMPT直接参与神经元功能的调节,而细胞外NAMPT通过脑内炎症反应,参与神经功能的调节。另外,我们发现神经元内NAMPT的作用主要通过合成NAD实现,对学习记忆有促进作用,是直接的保护作用;而细胞外NAMPT通过非酶作用,作为一个炎症介质,直接作用在小胶质细胞,促进小胶质释放TNF-alpha,从而影响神经元的活性,是一种间接的、损伤性的作用。因此,我们不仅阐述了脑内NAMPT表达和分布,以及与神经功能的关系,还初步揭示了细胞内外NAMPT作用的机制,催生了我们下一步的工作,区分细胞内、外NAMPT的作用及机制,寻找促进细胞内NAMPT的作用,抑制细胞外NAMPT作用的途径。在本项目的资助下,我们共发表论文7篇,已经接受1篇,其中3篇是SCI收录论文(2篇影响因子大于3.0),另有2篇SCI论文正在撰写中,培养了研究生6名。