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拮抗LINGO-1促进神经干细胞向神经元定向分化的分子机制及信号通路
  • 项目名称:拮抗LINGO-1促进神经干细胞向神经元定向分化的分子机制及信号通路
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81071030
  • 申请代码:H0912
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:李欣
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:中山大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

申请人的研究证实LINGO-1拮抗剂具有促进神经干细胞(NSCs)向神经元分化的作用,但机制未明。Mash-1和NeuroD属于bHLH转录因子家族,在神经系统的发育、分化中起关键作用。预实验表明LINGO-1拮抗剂上调Mash-1和NeuroD,提示这是其影响NSCs分化的核心环节。结合前期实验,我们提出了LINGO-1拮抗剂调节bHLH的两个假说①NSCs上LINGO-1与TrkB绑定且负性调节TrkB;LINGO-1拮抗剂能协同BDNF激活TrkB;pTrkB通过下游信号(PKB、ERK 或PKC?)上调Mash-1和NeuroD;②Nogo-66通过LINGO-1的介导而抑制TrkB活化;LINGO-1拮抗剂能逆转此过程。同时,联合LINGO-1拮抗剂+BDNF进行处理,观察能否促进脑梗死后内源性或移植的NSCs更多地分化为神经元。为开发促进NSCs定向分化的新药提供科学依据。

结论摘要:

神经前体细胞(NPCs)能够增殖、自我更新,但NPCs自然分化为神经元的比例很低,单纯内源性NPCs活化和外源性NPCs移植治疗均达不到理想效果。我们前期发现髓鞘抑制蛋白受体拮抗剂可以通过调节转录因子bHLH来促进干细胞分化为神经元,本课题拟在此基础上,进一步探讨其干预NPCs分化方向的分子机制。经过三年的研究,(1) 顺利完成从胎鼠海马提取神经干细胞进行体外培养、增殖及性质鉴定的工作;完成光化学法建立大脑皮层局灶缺血梗死(PCI)模型及鉴定;这些基础工作为下一步的研究奠定了基础;(2) 按计划安排完成了脑梗死后神经细胞损伤的观察较长的时间内都存在着轴突损伤,这与激活RhoA/ROCK/JNK/c-Jun信号通路有关,并导致轴突再生受抑;而拮抗髓鞘抑制蛋白受体可以逆转这一过程;(3) 按计划安排完成了髓鞘抑制蛋白对NPCs增殖抑制作用的研究拮抗髓鞘抑制蛋白受体可以减轻这种抑制,促进NPCs增殖,这种作用是通过Notch信号通路发挥的;(4) 按计划完成了LINGO-1与TrkB的分子关系研究,发现LINGO-1与TrkB分子是绑定的,且应用脑源性神经营养因子(BDNF)中和性抗体对LINGO-1拮抗剂神经保护作用的逆转;(5) 按计划完成了TrkB下游信号通路的研究,拮抗髓鞘抑制蛋白受体的作用发挥与Smad1、Hes1、Mash-1、NeuroD这一bHLH家族信号通路有关;(6) 本课题还把研究延伸到了全脑缺血领域,对心跳骤停后脑损伤的髓鞘蛋白表达情况、改善微循环和代谢的影响做了观察;并在此基础上萌发了进一步探究“利用miR-26a调控GSK-3β 和LINGO-1受体促进NPCs 分化和存活治疗缺血缺氧性脑损伤”的思路,并取得了部分结果。以上研究结果逐渐发表,共发表相关SCI论著10篇,中文核心期刊论文3篇,2次在全国大会上进行演讲。目前在读的硕士生2名;合作培养毕业了2位博士生/1位硕士生。本项目的研究结果初步揭示了髓鞘抑制蛋白受体拮抗剂参与影响NPCs分化方向的具体机制,同时也能更好的理解髓鞘抑制蛋白对于NPCs的作用。本研究成果将为髓鞘抑制蛋白受体拮抗剂应于NPCs定向分化的药物研发提供科学根据,也将为NPCs定向分化能力有限这一难题提供一个更有效的方案。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 15
  • 2
  • 0
  • 0
  • 2
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