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星形胶质细胞缝隙连接间细胞通讯参与未成熟脑损伤发病机制研究
  • 项目名称:星形胶质细胞缝隙连接间细胞通讯参与未成熟脑损伤发病机制研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81171148
  • 申请代码:H0910
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:程国强
  • 依托单位:复旦大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

新生儿脑损伤约15~25%在新生儿期死亡,存活者25~30%存在永久神经系统后遗症。神经元和胶质细胞是中枢神经系统主要细胞,探讨脑损伤机制不能不关注胶质细胞。缝隙连接间细胞通讯(GJIC)是星形胶质细胞间联系直接通道,脑损伤GJIC的变化决定神经元命运。本研究以GJIC为切入点,在原有实验研究基础上,通过Cx43基因敲除和野生型新生鼠构建HIBD模型,主要研究1.从形态学、蛋白质和转录水平上探讨未成熟脑损伤缝隙链接(GJ)和半通道表达时间和空间变化;以电偶联(膜片钳技术)和化学偶联(荧光染料吸收)方法研究GJ和半通道功能变化。2.GJ或半通道表达及功能变化与未成熟脑损伤的关系;3.检测谷氨酸-谷氨酰胺代谢偶、ATP释放与P2X、P2Y受体变化,研究缝隙连接参与脑损伤或保护的机制。4.通过活体脑片体外培养模拟缺氧缺血,应用GJ和半通道特异性阻断剂进一步验证在体研究结果。

结论摘要:

本课题基于缝隙连接间细胞通讯(GJIC)调节新生儿脑损伤这一主题,以GJIC为切入点,证实GJIC对未成熟脑损伤起重要作用,通过条件性基因敲除缝隙连接蛋白43(CX43)或应用阻滞剂抑制CX43表达,检测CX43表达降低对未成熟脑损伤的影响,为治疗新生儿未成熟脑损伤治疗提供新理论依据。通过我们的研究发现( 1)降低 Cx43 表达可以显著抑制神经系统炎症反应,减少小胶质细胞活化,同时抑制促炎因子IL-1β、TNFa、IL-6、IL-12β的升高,但不改变抗炎因子IL-9、IL-10、IL-11的表达。 同时,我们成功建立引起脑白质损伤的新生鼠败血症模型。( 2)降低CX43表达可以显著缓解新生鼠缺血缺氧脑损伤(HIE)引起的行为学改变。本研究发现给予新生鼠腹腔内注射甘珀酸可降低脑CX43表达,构建新生大鼠缺氧缺血性脑损伤模型后,发现注射甘珀酸组HIE小鼠Morris水迷宫实验定向航行实验、空间探索实验以及疲劳转棒实验较注射NS组HIE小鼠明显好转,表明降低CX43表达可以显著改善缺氧缺血引起的记忆和运动功能损伤。(3)条件性敲除星形胶质细胞的CX43可明显抑制海马DG区细胞增殖。


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