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NMDA受体介导的TRPC3通道亚细胞转位在新生鼠缺氧缺血性脑病中的作用及其机制
  • 项目名称:NMDA受体介导的TRPC3通道亚细胞转位在新生鼠缺氧缺血性脑病中的作用及其机制
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 批准号:81100453
  • 申请代码:H0422
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2014-12-31
  • 项目负责人:陈笛
  • 依托单位:重庆医科大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

缺氧缺血性脑病(HIE)是新生儿致死、致残的重要原因,其发病机制尚不清楚。细胞内钙稳态紊乱是导致HIE神经元死亡的关键环节。瞬时感受器电位(TRP)通道作为一类新发现的钙离子摄入途径,可能是调节细胞内钙的分子基础之一。其重要成员- - TRPC3,在围生期脑组织中大量表达,且参与了多种细胞的氧化应激,但它在神经元,尤其是发育期神经元的缺氧缺血性损伤中的作用却未见报道。而另一种重要的钙通道- - NMDA受体自身或介导其他分子的亚细胞转位,参与了体内的很多重要的生理过程。本课题拟采用新生鼠HIE模型和体外培养海马神经元的OGD模型,阐明TRPC3功能活性的下调在HIE神经元死亡中的作用。进而系统深入地探讨NMDA受体介导的TRPC3亚细胞转位在HIE所致TRPC3功能下调中的作用及其机制。以期进一步阐明HIE的发病机制,为HIE的临床防治提供新的理论依据,也为研发HIE的治疗药物提供新的分子靶点。

结论摘要:

缺氧缺血性脑病(HIE)是围生期窒息引起的新生儿脑损伤,其死亡率和致残率高。缺氧缺血性脑损伤(HIBD)的机制错综复杂,其中细胞内Ca2+在HIBD发生发展的级联反应中扮演着至关重要的角色。经典瞬时感受器电位(TRPC)通道是一种对Ca2+通透的非选择性阳离子通道,其触发的Ca2+内流对维持胞浆、线粒体和内质网的Ca2+浓度十分重要。TRPC3亚型在围生期脑组织中大量表达,但其在神经元,尤其是发育期脑组织HI损伤中的作用却并不清楚。本项目旨在阐明TRPC3在HIE所致神经元损死亡中的作用及其机制,结果如下 1. TRPC3通道对缺氧缺血神经元具有保护作用药物阻断TRPC3通道或siRNA下调其表达,可以明显加剧HIE模型大鼠的脑损伤程度, 也可加重OGD后海马神经元的损伤和死亡。 2. RT-PCR、WB和免疫荧光检测显示OGD或HIE后神经元凋亡的增加早于TRPC3通道表达水平的降低,提示HIE中TRPC3通道的神经保护作用的机制并非是由于其表达水平改变所致。 3. 利用全细胞膜片钳技术和细胞内Ca2+浓度的测定可以在海马神经元上记录到由TRPC3通道介导的具有TRPC电流特征的内向电流。OGD后神经元的TRPC3通道的活性下降,这可能是导致OGD后神经元死亡的重要原因。 4. 利用激光共聚焦、细胞表面蛋白生物素化和WB技术,证实了OGD后PC12细胞或神经元细胞膜上的TRPC3通道向细胞浆内转移,这种亚细胞转位正是引起其活性下降的重要原因之一。 5. NMDA受体拮抗剂MK-801能够缓解TRPC3通道阻断所加剧的OGD神经元损伤和死亡,提示NMDA受体可能参与了TRPC3通道对OGD海马神经元的作用。 6. 阻断NMDA受体对OGD所引起的TRPC3通道亚细胞转位并没有明显影响,因此,对OGD后TRPC3通道亚细胞转位的机制尚需进一步阐明。终上所述,TRPC3通道在HIBD中具有神经保护作用,缺氧缺血可以引起TRPC3通道从胞膜向胞浆内转位,这种亚细胞转位可导致其功能活性的下调,从而加重神经元损伤死亡。NMDA受体可能参与了TRPC3通道对HIBD的影响,但是这种作用并非通过改变TRPC3通道亚细胞转位来实现的。本项目的完成可揭示缺氧缺血所致新生动物神经元死亡的一条新途径,从而丰富和完善缺血缺氧性脑损伤的发病机制,并可为有效防治HIE提供新的分子靶点。


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
  • 2
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