《NAMPT調節谷氨醯胺-谷氨酸循環保護腦缺血損傷的研究》是依託浙江大學，由張緯萍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：NAMPT調節谷氨醯胺-谷氨酸循環保護腦缺血損傷的研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：張緯萍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
神經元與星形膠質細胞間的谷氨醯胺-谷氨酸循環對腦缺血後維持神經元代謝極為重要，但研究手段匱乏。近年來結合定點13C標記代謝前體的套用和高場核磁共振譜儀，為該研究提供了高靈敏的檢測手段。尼克醯胺磷酸核糖轉移酶（NAMPT）與細胞代謝密切相關，其在神經元大量表達，但其在神經代謝中的作用不明。近期我們發現，NAMPT可能通過調節神經元的谷氨醯胺酶，影響谷氨醯胺-谷氨酸循環，激活星形膠質細胞，發揮腦缺血保護。為此本項目擬採用[1-13C]葡萄糖、[1,2-13C]醋酸，結合核磁共振技術，示蹤小鼠（包括神經元NAMPT基因敲除小鼠）、單獨或共培養神經細胞缺血性損傷後，谷氨醯胺-谷氨酸循環的變化；揭示NAMPT如何調節神經元的谷氨醯胺酶，進而影響谷氨醯胺-谷氨酸循環，間接激活星形膠質細胞，保護腦缺血損傷。這可使我們深入了解腦缺血後谷氨醯胺-谷氨酸循環的變化，揭示NAMPT在腦缺血中的作用及機制。
結題摘要
尼克醯胺磷酸核糖轉移酶（NAMPT）的經典作用是催化合成NAD，促進線粒體依賴的能量代謝。在本人2013-2014的一年期項目中，我們發現，腦缺血後細胞外NAMPT增高，可加重腦內炎症，加重腦缺血損傷，而細胞內的NAMPT發揮神經保護作用。在該項目的基礎上，通過本項目的研究，我們發現腦缺血後周邊區神經元NAMPT/NAD水平輕度下降，使神經元對星形膠質細胞的代謝依賴增加（包括乳酸和谷氨醯胺），在神經元內，以NAD為底物、PARP1催化的PARylation可以修飾代謝的關鍵酶，如已糖激酶和乳酸脫氫酶，使神經元對乳酸的利用增加，這種代謝的變化能夠被小劑量的NAMPT抑制劑FK866模擬。國際上FK866被研發用於抗腫瘤，而我們發現小劑量的FK866不僅可以調節神經代謝，還可以通過自噬，保護神經元；另外，我們發現NAD前提煙醯胺核糖（NR）對神經元也有保護作用。在腦缺血後，我們發現尼克醯胺磷酸核糖轉移酶（NAMPT）是小膠質細胞釋放的一種新的炎症因子，小膠質細胞通過外泌體（exosome）釋放NAMPT，或者直接釋放未經包裹的NAMPT蛋白，這兩類細胞外NAMPT的作用是否有差異，我們尚在研究中。由於NAMPT抑制和NAMPT敲除小鼠的結局不同，使我們認識到線粒體和非線粒體NAMPT作用的不同，這部分工作已經作為項目的延伸。最後，由於NAMPT/NAD對神經元ATP代謝有較大的影響，由此抑制了蛋白酶體對泛素激酶PINK1的降解，使泛素被磷酸化，從而使泛素系統發生“重構”，最終影響蛋白質的物質代謝，這一部分也成為本項目的延伸。本項目發表了6篇SCI論文，1篇國內論文，另有2篇正在審稿中、多篇論文在撰寫中，培養博士後出站1名，出站後被華中農業大學引進，成為獨立PI；培養碩士生畢業4名，另有2名即將於2020年5月畢業，其中1名碩士生獲國家獎學金。此外，通過本項目的實施，為本實驗室NAMPT調節能量和物質在腦內代謝的研究，提供了基礎和研究的新方向。
