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一、项目进展情况及取得成果
项目进展情况:按计划进行
主要研究阶段(起止时间) 研究内容 完成情况
2021.10-20221.12归纳低氧阈刺激 NSC 机制完成
项目研究成果(已取得的成果)
序号 项目成果名称 成果形式
1总结机制,奠定逻辑基础思维导图
 
二、项目中期报告

神经干细胞(neural stem cells,NSC) 的增殖,可以参与中枢神经损伤后的修复过程,促进运动功能恢复。

         一、截至2021年12月10日,我们以低氧、NSC为关键词系统地检索了从PubMed 、ScienceDirect、Web of Science、Scopus、知网数据库中的相关文献,将符合所有标准并被纳入本文章重点研究共计5篇分类讨论,检索到的数据综合报道了4种主要的低氧阈刺激下促进NSC增殖和(或)分化的发生机制,包括通过促进HIF-1a的表达和增强HIF- 1a的稳定性,维持NSC增值分化能力、促进代谢性谷氨酸受体MGluR表达,调节NSC增值分化、通过P13K/Akt信号通路和Wnt/β-catenin信号通路促进NSC增殖、通过影响Bcl-2和Caspase-3的表达,提升NSC的抗低氧能力。如图 1 所示。 

     1、代谢性谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptor, MGluR)在低氧诱导的 NSC 增殖 分化中的调节作用。 低氧阈刺激下 MGluR 表达水平提高,提示其某些亚型可能在缺氧诱导的 NSC 增殖分化中 发挥重要的调节作用。

     2、低氧通过其他信号通路促进 NSC 的增殖。 

(1)活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)是由氧的不完全单电子还原形成的分子或 离子,它们有助于吞噬细胞的杀微生物活性,调节信号转导和基因表达,并可以对核酸发生氧 化损伤。而在低氧阈刺激 NSC 增殖中,ROS 可以通过 PI3K/Akt 信号通路介导 NSC 的增殖和 分化。

(2)Wnt 蛋白是一大类分泌性糖蛋白,在胚胎和胎儿发育以及组织维持中发挥重要作用。 β 连环蛋白(β-catenin)是一种参与细胞粘附和核信号传导的多功能连环蛋白,它可以充当 Wnt 蛋白介导的信号转导通路的转录共激活剂和下游组件。Wnt/β-catenin 信号传导通过影响细胞周 期来调节细胞的增殖,而低氧通过增加 HIF-1α 的表达并激活 Wnt /β-catenin 信号通路来刺激 NSC 增殖。 

    3、低氧预适应增强 Bcl-2 的表达并且抑制 Caspase-3 的表达,有助于提升 NSC 的抗低氧能力。

   B 细胞白血病/淋巴瘤-2 基因(Bcl-2),负责阻止正常细胞的凋亡,并在过度表达时与滤泡 性巴瘤相关。Caspase-3 是一种短的前域半胱天冬酶,它可以被启动子 Caspases 激活,例如 Caspase-9,在细胞凋亡中起效应作用。经历过低氧预适应后,NSC 可以提高对缺氧损伤的抵抗力,这些在将来复氧后 NSC 增殖活性提升起不可取代的作用,有研究表明,低氧预适应可 以增加脑组织内 Bcl-2 的表达并且可以抑制 Caspase-3 的表达,从而抑制细胞凋亡。 

     二、通过将所检索的文献总结,我们将针对以HIF-1α为主涉及MGluR受体表达、P13K/Akt信号通路和Wnt/β-catenin信号通路为辅的机制进行归纳,并探究低氧阈刺激调节下Bcl-2和Caspase-3表达增多,从而提高NSC的抗低氧能力。HIF1-α的稳定有助于NSC保持其干细胞增殖分化的能力,进一步细化HIF-1α下游作用机制,包括


         ①促使 VEGF 和 VEGF 受体表达增加的功能,诱导新生血管形成

         ②促进 GLUT-1 和糖酵解酶等表达,可以促进细胞摄取葡萄糖。

         ③HIF-1α能诱导脑源性的 EPO 生成, 其与血源性 EPO 比较产生的量少,但具有更高的活性 。

         ④miR-210 受 HIF-1α的调控并且与 NSC 增殖有关。

         ⑤低氧通过 miR-21 促进 NSC 的增殖。见图2.

图 2 示低氧阈刺激通过 MGluR、HIF-1α、PI3K/Akt 信号通路、Wnt/β-catenin 信号通路介导 NSC 的增殖和分 化,并且低氧预适应中,低氧阈刺激可以刺激 NSC Bcl-2 和 Caspase-3 的表达增多,从而提升 NSC 的抗低氧 能力。 

此阶段工作完成,我们已开展下一步相关机制讨论,并且将主要机制和次要机制分类讨论,最后完成各机制的合理排序和系统综述。



 
三、经费使用明细情况
项目获批总经费(元) 已使用项目研究经费(元) 已报销金额(元) 未报销金额(元)
15000 3900 3900 100
项目经费开支情况
名目 用途 金额(元) 备注
论文版面费
专利申请费
调研、差旅费
打印、复印费
资料费
试剂等耗材费 试剂 3900
元器件、软硬件测试、小型硬件购置费
其它
 
四、项目后期具体工作计划

1、完成各文献间相关机制的排序。

2、除HIF-1α外细化另外3种机制相关下游机制,并详细阐述说明低氧预适应和低氧阈刺激的逻辑关系,总结各文献的实验方法并讨论

3、确定论文书写大纲,完成论文的初步书写,并将各机制以图表的形式进行罗列。
 
五、指导教师意见

项目前期预实验顺利,对相关领域的重点研究进行了分类讨论,并初步归纳总结了4种主要的低氧阈刺激下促进NSC增殖和(或)分化的发生机制,受疫情影响,暂未进行动物实验。

指导教师签字:杨瑞瑞

                                                                                                                     2021 年   12月  31  日
 
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