氯化錳與LPS聯(lián)合誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化作用與機(jī)制研究的開(kāi)題報(bào)告

氯化錳與LPS聯(lián)合誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞活化作用與機(jī)制研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景和研究意義小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分，具有調(diào)節(jié)神經(jīng)元生存和活動(dòng)、清除組織內(nèi)廢物等生理功能。在炎癥反應(yīng)等病理狀態(tài)下，小膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)發(fā)生活化，釋放出細(xì)胞因子等活性物質(zhì)參與炎癥反應(yīng)過(guò)程。因此，研究小膠質(zhì)細(xì)胞的活化機(jī)制對(duì)于深入理解神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)制、制定對(duì)策具有重要意義。氯化錳是一種常見(jiàn)的小膠質(zhì)細(xì)胞特異性激活劑，能夠誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)多種炎癥相關(guān)蛋白。而LPS也是常見(jiàn)的小膠質(zhì)細(xì)胞激活劑，通過(guò)Toll樣受體4（TLR4）途徑誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)多種炎癥相關(guān)因子。不過(guò)，目前關(guān)于氯化錳和LPS聯(lián)合作用對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞活化的影響及作用機(jī)制的研究尚不多見(jiàn)。本研究擬在分析小膠質(zhì)細(xì)胞在氯化錳和LPS聯(lián)合刺激下的轉(zhuǎn)錄組變化及細(xì)胞信號(hào)通路的同時(shí)，進(jìn)一步探究這二者聯(lián)合刺激的協(xié)同作用、差異性作用，為揭示氯化錳和LPS在炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)中的作用提供新的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。二、研究目標(biāo)和內(nèi)容1.研究LPS和氯化錳對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)和生物學(xué)特性的影響。通過(guò)測(cè)定小膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)學(xué)變化、增殖情況、分泌的細(xì)胞因子等指標(biāo)，分析LPS和氯化錳在單獨(dú)作用和合作作用下對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞活性的影響。2.研究LPS和氯化錳聯(lián)合刺激小膠質(zhì)細(xì)胞后的轉(zhuǎn)錄組變化及富集分析。利用高通量測(cè)序技術(shù)，確定氯化錳和LPS聯(lián)合刺激后小膠質(zhì)細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組變化，并對(duì)差異表達(dá)基因的相關(guān)生物學(xué)通路及功能進(jìn)行富集分析。3.探究LPS和氯化錳聯(lián)合作用的分子機(jī)制。從小膠質(zhì)細(xì)胞的信號(hào)通路和生物學(xué)過(guò)程出發(fā)，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組和富集分析的結(jié)果，對(duì)LPS和氯化錳聯(lián)合作用的分子機(jī)制進(jìn)行深入探究。三、研究方法1.培養(yǎng)小膠質(zhì)細(xì)胞，分離擴(kuò)增，形成小膠質(zhì)細(xì)胞純度達(dá)到90%以上的培養(yǎng)細(xì)胞群。2.利用MTT法檢測(cè)小膠質(zhì)細(xì)胞在不同時(shí)間、劑量的LPS和氯化錳刺激下的增殖情況。3.利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）檢測(cè)小膠質(zhì)細(xì)胞在不同時(shí)間、劑量的LPS和氯化錳刺激下分泌的細(xì)胞因子。4.小膠質(zhì)細(xì)胞在無(wú)刺激、單一刺激和聯(lián)合刺激后，通過(guò)RNA測(cè)序技術(shù)及生物信息學(xué)分析獲得相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。5.進(jìn)一步基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)及已有的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行生物信息學(xué)分析，獲得基因的富集通路及功能的信息。6.基于小膠質(zhì)細(xì)胞信號(hào)通路，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組和生物信息學(xué)分析的結(jié)果，深入探究LPS和氯化錳聯(lián)合作用的各種分子機(jī)制。四、研究預(yù)期成果通過(guò)以上研究方法，本研究擬達(dá)到如下預(yù)期成果：1.初步探究LPS和氯化錳單獨(dú)及聯(lián)合刺激對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞活性的影響。2.獲得LPS和氯化錳聯(lián)合刺激后小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和差異表達(dá)基因的數(shù)據(jù)，進(jìn)行生物信息學(xué)分析，并鑒定富集通路及功能。3.結(jié)合小膠質(zhì)細(xì)胞信號(hào)通路的分子機(jī)制，深入探究LPS和氯化錳聯(lián)合刺激的作用機(jī)制。4.為今后研究氯化錳和LPS參與神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)中的作用機(jī)制提供新的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。五、研究進(jìn)度安排時(shí)間節(jié)點(diǎn)及任務(wù)：第一年：1-3月完成小膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)和分離、MTT實(shí)驗(yàn)優(yōu)化4-6月測(cè)試不同劑量LPS和氯化錳聯(lián)合刺激小膠質(zhì)細(xì)胞的影響7-9月獲得小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組及差異表達(dá)基因的測(cè)序數(shù)據(jù)10-12月進(jìn)行差異基因的生物信息學(xué)分析和富集通路及功能的鑒定第二年：1-3月在RNAseq平臺(tái)中，進(jìn)行qPCR驗(yàn)證4-6月繼續(xù)進(jìn)行生物信息學(xué)分析7-9月探究LPS和氯化錳在信號(hào)通路中的作用機(jī)制10-12月撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備論文答辯六、參考文獻(xiàn)1.杜易，黃麗萍，湯心怡.小膠質(zhì)細(xì)胞激活及其與PD發(fā)病的關(guān)系研究進(jìn)展[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生，2020，58（11）：131-134.2.柴丹，王卿.LPS誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞免疫活化機(jī)制研究[J].中國(guó)神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志，2017，23