甲酰基肽受体调节小胶质细胞表型转换和趋化在脊髓损伤中的作用与机制

基本信息
批准号:81401016
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:22.00
负责人:刘明永
学科分类:
依托单位:中国人民解放军第三军医大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵建华,晁瑞,王钟,王冠,范伟力,陈星星,薛鑫
关键词:
趋化脊髓损伤小胶质细胞表型转换甲酰基肽受体
结项摘要

Impaired function recovery from spinal cord injury (SCI) is mainly attributed to deteriorate immune microenvironment at the injurious site which is mainly based on infiltrating immune cells and resident microglia. Microglias are the main effector cells post SCI, which have double-edged effects for neural tissue based on the number of infiltration and polarization of M1 M2 phenotype. M1 microglias accelerate neural dysfunction, while M2 microglias protect neural tissue from secondary injury. Formylpeptide receptors (FPRs) are promiscuously but mainly expressed in myeloid cells and primarily responsible for migration of phagocytes through ligation with spcific ligands (agonists and antagonists), such as microbial products, endogenous agonists and synthetic peptides. Our previous study uncovered the defect of microglial infiltration with higher M2 proportion in the lesion site of SCI correlated with better function recovery in FPR knockout mice, compared with wild type (WT) mice. We hypothesize that knockout of FPRs induces reduced accumulation of microglia and polarizes microglias to protective M2 phenotype to regulate the microenvironment and function recovery from contused SCI. To confirm this hypothesis, the expression of FPR agonists at injurious sites and FPRs in microglias will be detected with N9 cell line and primary microglia from WT and FPR-deficient, FPR-transgenic mice in vitro; in addition, the function recovery from contused SCI will be assayed, the kinetics and phenotypes of infiltrating microglias will be determined with WT, FPR knockout and FPR-transgenic mice. The melecular mechanistic basis will be exploited. The study will strengthen the understanding of mechnisms and shed light on therapy strategy of SCI.

脊髓损伤(SCI)局部不良炎性微环境是限制神经功能恢复的重要因素。小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的主要炎性细胞,据其表型不同而对神经功能恢复起到“双刃剑”的作用:M1表型小胶质细胞起损伤作用,M2表型起保护作用。预实验显示:甲酰基肽受体(FPRs)基因敲除小鼠SCI局部存在FPRs配体,小胶质细胞在损伤区聚集减少,但M2表型比例增加,神经功能恢复优于野生型小鼠,提示SCI局部FPRs在小胶质细胞表型转换与趋化、调控微环境中起重要作用。本课题设想:SCI局部的内源性FPR配体与小胶质细胞表达的FPRs结合而趋化后者在损伤区聚集,如敲除FPR基因则小胶质细胞趋化减少,M2表型比例增加。本课题拟使用FPR基因敲除、FPR转基因和嵌合体小鼠制作SCI模型,体内外检测小胶质细胞表型转换、浸润规律、信号途径及其对神经功能恢复的影响。研究将深化对SCI机制的认识并为治疗SCI提供新思路。

项目摘要

脊髓损伤(SCI)发病率逐年增高,而致残率高、死亡率低,大量患者需终生照护,极大地增加了医疗负担,因此加强SCI研究意义重大。本课题围绕SCI修复过程中起重要作用的小胶质细胞和神经干细胞(NSCs)展开研究,探讨甲酰基肽受体(FPR)对其作用,尤其是迁移和分化方面的作用及机制,为SCI的治疗提供新的思路。另外,医源性SCI是椎管内肿瘤切除术常见的并发症之一,常合并脊柱稳定性破坏,而重建脊柱稳定性会导致活动功能的丧失,因此我们还在临床工作中采用后方韧带复合体(PLC)回植重建术后脊柱稳定性并观察其效果。基于此,我们取得下述成果:1.明确了小胶质细胞系BV-2细胞能够表达FPRs,且主要位于细胞膜表面。2.FPRs对小胶质细胞具有特异性的趋化作用。FPR1激动剂fMLF趋化小胶质细胞迁移,而能被FPR1特异性阻断剂Boc-MLF抑制,该作用通过上调信号分子ERK的磷酸化而实现。3.首次发现NSCs能够表达功能性FPR1和FPR2。采用多种技术在基因、蛋白水平证实NSCs表达FPR1和FPR2,并将其定位于细胞质和细胞膜。4.FPR1和FPR2能够特异性趋化NSCs迁移。除体外形态学观察和transwell法证实FPR1和FPR2对NSC迁移的特异性外,还采用两种体内模型证实FPRs能够显著趋化移植或内源性NSCs沿激动剂浓度梯度向激动剂注射区迁移,而FPRs特异性阻断剂能够特异性阻断该作用,充分证明了在体内FPRs能够特异性地趋化NSCs向FPR激动剂部位募集,从而使FPRs成为潜在的治疗靶点。5.FPRs能够强化NSCs向功能性神经元分化。研究发现FPR1激动剂fMLF、FPR2激动剂MMK-1促进NSCs向神经元分化,而对NSCs向星形胶质细胞和少突胶质细胞分化无明显的作用。6.课题同时联合使用神经营养因子-3(NT-3)以增强NSCs支持性微环境,结果显示NT-3通过PI3K/AKT信号途径显著上调鼠脑源性NSC中SOX2表达,并明显促进NSC向神经元方向分化。7.后方韧带复合体回植能够有效重建椎管内肿瘤切除术后脊柱稳定性而保留脊柱功能性运动节段,为神经功能恢复创造良好的条件。.综合上述,我们证实了FPRs在小胶质细胞迁移中起重要作用;首次发现NSCs表达功能性FPRs,并在其迁移、分化中起重要作用,为SCI治疗提供了新的策略。

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

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
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

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
4

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
5

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

DOI:
发表时间:2021

刘明永的其他基金

相似国自然基金

1

缺氧条件下纤维细胞向肺趋化时甲酰肽受体的作用

批准号:81370150
批准年份:2013
负责人:黄瑊
学科分类:H0107
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

I型大麻素受体去苏素化调节脊髓损伤后小胶质细胞向M1型极化在引起脊髓损伤后慢性疼痛中的作用及机制研究

批准号:81901136
批准年份:2019
负责人:荣辉
学科分类:H0903
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
3

Runx1调节海马小胶质细胞表型转换在颞叶癫痫发生中的机制研究

批准号:81601141
批准年份:2016
负责人:舒怡
学科分类:H0913
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
4

间充质干细胞追踪脑胶质瘤时甲酰肽受体的作用

批准号:30973446
批准年份:2009
负责人:黄缄
学科分类:H1810
资助金额:31.00
项目类别:面上项目