砷致海马神经元自噬激活及其对神经突触传递功能影响的机制研究

基本信息
批准号:81872568
项目类别:面上项目
资助金额:57.00
负责人:李昕
学科分类:
依托单位:中国医科大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵凤红,陈峣,王欢欢,张若,张乾卉,王晓彤
关键词:
认知功能损伤自噬突触传递活性氧
结项摘要

Chronic arsenic exposure is associated with cancer effects and non-cancer effects including central nervous system disorders such as cognitive impairment. Due to its severe health lesions, environmental arsenic exposure has been regarded as an urgent public issue worldwide. The mechanism of arsenic induced cognitive impairment is unclear. Autophagy is an essential process broadly existing in the euaryotic cells. Defective or excessive autophagy is related with many pathologic processes of the cell and the occurrence of diseases. Autophagy is reported to impair the synaptic transmission by reducing the neurotransmitter release, inducing degradation of the receptor of neurotransmitter, and decreasing protein expression of the synaptic plasticity. Excessive ROS is proposed to activate autophagy through a single signaling pathway or the crosslink of several signaling pathways. Convincing evidences suggested that arsenic could induce over production of ROS. Moreover, our previous findings indicated that perinatal arsenic exposure could induce cognitive impairment in the mice and the activation of autophagy in the hippocampal neurons. Whether arsenic can induce the activation of autophagy through the induced excessive ROS and its consequent effects on the synaptic transmission is unclear up to now. The aim of this study is to discuss the mechanisms of arsenic induced autophagy and its consequent effects on the synaptic transmission, which will add new insights to the arsenic related neurotoxicity.

长期环境砷暴露可引起癌性病变以及包括神经系统认知功能损伤在内的多种非癌性病变。环境砷暴露由于危害严重,现已成为世界范围内一个重要公共卫生问题。砷致认知功能损伤机制目前仍不清楚。自噬是广泛存在于真核细胞中的生命现象,自噬水平不足或过度自噬与细胞的很多病理过程及疾病发生有关。自噬可通过影响神经递质释放、降解神经递质受体,降低突触可塑性相关蛋白表达等途径引起神经突触传递功能异常。过量ROS可通过某一条或多条信号通路相互交叉激活自噬。而砷暴露已被确证可诱导过量ROS生成,且本研究组在前期研究中发现,经母体发生砷暴露的子代小鼠在出现认知功能损伤的同时,海马神经元中自噬水平增高。但关于砷暴露是否可通过其诱导产生的ROS激活自噬及其对神经突触传递功能的影响方面未见详细报道。本研究拟通过动物及细胞实验,探讨砷致海马神经元自噬发生的机制及其对神经突触传递功能的影响,为砷致认知功能损伤的机制研究提供基础数据。

项目摘要

砷位居危害人体健康的环境毒物首位,长期环境砷暴露可引起癌性病变以及包括神经系统认知功能损伤在内的多种非癌性病变,环境砷暴露及其健康危害一直是一个世界性公共卫生问题。砷致认知功能损伤机制目前仍不清楚。本研究发现,砷暴露诱导线粒体PGAM5水平表达上调,引起其参与调控的线粒体分裂融合功能障碍,造成线粒体损伤、膜电位下降、ATP水平下降,同时释放大量ROS。ROS通过JNK/CTSB信号通路引起神经细胞自噬通量改变,进而通过降低波形蛋白的表达引起神经生长异常,从而导致神经突触结构的异常;砷暴露致神经细胞自噬通量改变还可诱导α-syn寡聚化,从而抑制突触囊泡对接停靠、减少SNARE复合体形成,导致神经细胞多巴胺释放减少,从而引起神经突触的功能异常。此外,砷暴露致线粒体能量代谢障碍可活化AMPK通路,激活AMPK-mTOR自噬通路,通过小窝蛋白Cav-1介导自噬依赖性外源性细胞凋亡。抗氧化物NAC及虾青素可通过下调PGAM5水平,稳定线粒体功能,降低砷暴露诱导的自噬通量变化,从而改善其诱导的神经突触结构及功能损伤,降低自噬依赖性细胞凋亡水平。本研究结果可望对砷致神经系统损伤的机制提供基础数据,为神经系统损伤的防控提供潜在靶点。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

伴有轻度认知障碍的帕金森病~(18)F-FDG PET的统计参数图分析

伴有轻度认知障碍的帕金森病~(18)F-FDG PET的统计参数图分析

DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2018.33.004
发表时间:2018
2

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.21.004
发表时间:2018
3

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

DOI:10.5846/stxb202009292521
发表时间:2021
4

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

卡斯特“网络社会理论”对于人文地理学的知识贡献-基于中外引文内容的分析与对比

DOI:10.13249/j.cnki.sgs.2020.08.003
发表时间:2020
5

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20200115
发表时间:2020

李昕的其他基金

批准号:11601159
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40205003
批准年份:2002
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81872299
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11775217
批准年份:2017
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:81372933
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:20806008
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51909199
批准年份:2019
资助金额:23.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51873003
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:30400362
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71803011
批准年份:2018
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870165
批准年份:2018
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:51879040
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31371467
批准年份:2013
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:50978044
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:11664021
批准年份:2016
资助金额:31.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41674030
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11305181
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81572555
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:60304009
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81172551
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:51702315
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71572169
批准年份:2015
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:11147176
批准年份:2011
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:91123018
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:20974005
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:41805076
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11775038
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:31671401
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

运动通过Parkin调控老年海马神经元线粒体自噬和认知功能的机制

批准号:81771500
批准年份:2017
负责人:罗丽
学科分类:H1901
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
2

nAChR激活对MSDB-海马神经元网络振荡活动及突触可塑性影响的研究

批准号:31070938
批准年份:2010
负责人:路承彪
学科分类:C0901
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
3

Rap1在慢性应激致海马神经元结构和突触功能损伤中的作用与机制

批准号:81601179
批准年份:2016
负责人:张文华
学科分类:H1006
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
4

LPS致老龄大鼠星形胶质细胞(NF)-κB信号通路激活、拮抗对海马神经元认知凋亡的影响

批准号:81241096
批准年份:2012
负责人:王天龙
学科分类:H0909
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目