基于lncRNA及NMDA受体调控突触可塑性探讨叶酸影响脑梗死后认知功能的机制

基本信息
批准号:81874262
项目类别:面上项目
资助金额:58.00
负责人:张绪梅
学科分类:
依托单位:天津医科大学
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:刘欢,王璇,吴红梅,孙琰,徐蓓,王梦影,程曼,杨柳,董志萍
关键词:
认知功能脑梗死营养素营养相关性疾病叶酸
结项摘要

Folic acid can impove the cognitive function following ischemic stroke. The effect of this intervention is specially obvious in some countries without mandatory folic acid food fortification. In addition, synaptic plasticity is the neurobiological basis of learning and memory, and both lncRNAs and NMDA receptors are critically involved in synaptic plasticity and cognition. Based on the analysis of the relationship between folic acid and homocysteine metabolism and the early screening experiment of lncRNA-mRNA expression profile in folate deficient neurons, we speculate that synaptic plasticity, which is mediated by both lncRNA and NMDA receptors, may play an important role in folic acid-regulating cognition. In order to verify this hypothesis, primary cultured neurons under oxygen glucose deprivation (OGD) condition,the artery occlusion model in rats and group intervention will be conducted to build the association among folic acid, lncRNA/NMDA receptors and synaptic plasticity (cognitive function). The roles of NMDA receptor subunits and lncRNAs which have been screened out in our previous studies will be clarified in the synaptic plasticity affected by folic acid intervention. Furthermore, the possible mechanisms which lncRNAs regulate the expression levels of candidate synaptic genes Nrxn1 and Shank3 will be explored by RNA pull-down technique and mass spectrometry analysis. The study will further enrich the understanding of the pathological mechanism of cerebral infarction, and provide theoretical support and experimental evidence for the prevention and treatment of folic acid on cognitive dysfunction after cerebral infarction.

叶酸可显著改善脑梗死后的认知功能,在没有实施食品叶酸强化的国家,效果尤为明显。海马突触可塑性是学习和记忆的基础,lncRNA及NMDA受体可调控突触可塑性进而影响认知。本研究在叶酸与同型半胱氨酸代谢关系分析及叶酸缺乏神经元lncRNA-mRNA表达谱筛选的前期实验基础上,提出以下假说:特异lncRNA及NMDA受体介导的突触可塑性可能在叶酸改善梗死后认知功能中发挥重要作用。拟从原代神经元氧糖剥夺模型、大鼠中动脉栓塞模型及人群干预三个方面,通过lncRNA和NMDA受体各亚基的表达、定位检测及siRNA干扰和过表达功能分析,明确lncRNA分子、NMDA受体亚基及二者协同作用在叶酸调控突触可塑性中的地位;采用RNA pull-down及质谱分析进一步研究lncRNA分子与候选突触相关基因Nrxn1和Shank3之间可能的网络调控关系。研究将为叶酸对脑梗死后认知损伤的防治作用提供实验证据。

项目摘要

脑梗后认知障碍是卒中常见的并发症,不仅严重影响患者生活质量,而且显著降低卒中患者生存时间,给家庭及社会带来沉重负担。已有研究表明,lncRNA分子广泛参与各种人类神经系统疾病;NMDA 受体是影响学习记忆的关键物质。叶酸是否通过调控lncRNA和NMDAR表达并改善脑梗死后的认知功能,目前国内外尚无相关报道。本研究采用原代神经元氧糖剥夺模型和大鼠局灶性脑梗塞MCAO模型进行叶酸干预,结果显示:叶酸能有效改善大鼠脑缺血后的学习记忆,减少神经元损伤和凋亡,提高了突触相关蛋白的表达,部分修复了脑梗后突触结构的破坏。NMDA和叶酸联合干预及NMDAR siRNA敲减实验均表明,NMDAR的表达水平在叶酸改善脑梗后神经损伤作用中发挥重要作用。同时通过RT-qPCR及lncRNA siRNA实验发现,叶酸可通过改变神经细胞中突触相关LncRNA分子的表达从而改善缺糖缺氧引起的细胞损伤;人群研究进一步明确了叶酸改善脑梗患者认知功能的作用;同时发现血清叶酸、NMDAR2A和NMDAR2B、某些LncRNA(如H19和MEG3)与脑梗后不同认知域有关。因此叶酸对缺血性损伤后认知功能的影响及其潜在机制可能是通过改善突触功能障碍,同时上调已知突触可塑性标志物、下调NMDARs的表达及改变某些特定LncRNA表达有关。本研究建立了叶酸—lncRNA、NMDAR—神经保护作用之间的关联关系,找到它们之间关联的直接证据。阐明叶酸促进脑梗死患者神经修复和改善认知功能的可能机制,为叶酸对脑梗死的防治作用提供理论依据和实验支持。可见在我国居民叶酸普遍缺乏、脑梗高发的情况下,开展叶酸防治脑梗死的研究具有重要的现实意义。

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

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
3

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
4

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
5

莱州湾近岸海域中典型抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性

莱州湾近岸海域中典型抗生素与抗性细菌分布特征及其内在相关性

DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20150518001
发表时间:2015

相似国自然基金

1

涤痰汤对老年轻度认知功能障碍大鼠模型NMDA受体介导神经突触可塑性的影响及机制研究

批准号:81273648
批准年份:2012
负责人:刘玲
学科分类:H3104
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
2

CaMKII和PKC协同调控NMDA受体功能产生突触可塑性的分子机制研究

批准号:30970934
批准年份:2009
负责人:陆巍
学科分类:C0901
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
3

表观遗传调控IL-1β及EphB2基因表达干扰NMDA受体跨膜转运影响突触可塑性参与术后认知障碍

批准号:81870852
批准年份:2018
负责人:高灿
学科分类:H0902
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
4

ApoE4通过影响NMDA受体功能加剧5xFAD小鼠认知损害

批准号:81171216
批准年份:2011
负责人:陈晓春
学科分类:H0912
资助金额:62.00
项目类别:面上项目