氯化锰与LPS联合诱导小胶质细胞活化作用与机制研究的开题报告.docx

氯化锰与LPS联合诱导小胶质细胞活化作用与机制研究的开题报告

一、选题背景和研究意义

小胶质细胞是中枢神经系统的重要组成部分，具有调节神经元生存和活动、清除组织内废物等生理功能。在炎症反应等病理状态下，小胶质细胞会发生活化，释放出细胞因子等活性物质参与炎症反应过程。因此，研究小胶质细胞的活化机制对于深入理解神经系统疾病的发病机制、制定对策具有重要意义。

氯化锰是一种常见的小胶质细胞特异性激活剂，能够诱导小胶质细胞表达多种炎症相关蛋白。而LPS也是常见的小胶质细胞激活剂，通过Toll样受体4（TLR4）途径诱导小胶质细胞表达多种炎症相关因子。不过，目前关于氯化锰和LPS联合作用对小胶质细胞活化的影响及作用机制的研究尚不多见。

本研究拟在分析小胶质细胞在氯化锰和LPS联合刺激下的转录组变化及细胞信号通路的同时，进一步探究这二者联合刺激的协同作用、差异性作用，为揭示氯化锰和LPS在炎症反应调节中的作用提供新的理论和实验基础。

二、研究目标和内容

1.研究LPS和氯化锰对小胶质细胞形态和生物学特性的影响。通过测定小胶质细胞的形态学变化、增殖情况、分泌的细胞因子等指标，分析LPS和氯化锰在单独作用和合作作用下对小胶质细胞活性的影响。

2.研究LPS和氯化锰联合刺激小胶质细胞后的转录组变化及富集分析。利用高通量测序技术，确定氯化锰和LPS联合刺激后小胶质细胞的转录组变化，并对差异表达基因的相关生物学通路及功能进行富集分析。

3.探究LPS和氯化锰联合作用的分子机制。从小胶质细胞的信号通路和生物学过程出发，结合转录组和富集分析的结果，对LPS和氯化锰联合作用的分子机制进行深入探究。

三、研究方法

1.培养小胶质细胞，分离扩增，形成小胶质细胞纯度达到90%以上的培养细胞群。

2.利用MTT法检测小胶质细胞在不同时间、剂量的LPS和氯化锰刺激下的增殖情况。

3.利用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测小胶质细胞在不同时间、剂量的LPS和氯化锰刺激下分泌的细胞因子。

4.小胶质细胞在无刺激、单一刺激和联合刺激后，通过RNA测序技术及生物信息学分析获得相应的转录组数据。

5.进一步基于转录组数据及已有的生物信息学数据库，进行生物信息学分析，获得基因的富集通路及功能的信息。

6.基于小胶质细胞信号通路，结合转录组和生物信息学分析的结果，深入探究LPS和氯化锰联合作用的各种分子机制。

四、研究预期成果

通过以上研究方法，本研究拟达到如下预期成果：

1.初步探究LPS和氯化锰单独及联合刺激对小胶质细胞活性的影响。

2.获得LPS和氯化锰联合刺激后小胶质细胞转录组和差异表达基因的数据，进行生物信息学分析，并鉴定富集通路及功能。

3.结合小胶质细胞信号通路的分子机制，深入探究LPS和氯化锰联合刺激的作用机制。

4.为今后研究氯化锰和LPS参与神经系统炎症反应中的作用机制提供新的理论和实验基础。

五、研究进度安排

时间节点及任务：

第一年：

1-3月完成小胶质细胞培养和分离、MTT实验优化

4-6月测试不同剂量LPS和氯化锰联合刺激小胶质细胞的影响

7-9月获得小胶质细胞转录组及差异表达基因的测序数据

10-12月进行差异基因的生物信息学分析和富集通路及功能的鉴定

第二年：

1-3月在RNAseq平台中，进行qPCR验证

4-6月继续进行生物信息学分析

7-9月探究LPS和氯化锰在信号通路中的作用机制

10-12月撰写毕业论文，准备论文答辩

六、参考文献

1.杜易，黄丽萍，汤心怡.小胶质细胞激活及其与PD发病的关系研究进展[J].中国现代医生，2020，58（11）：131-134.

2.柴丹，王卿.LPS诱导小胶质细胞免疫活化机制研究[J].中国神经免疫学和神经病学杂志，2017，23（6）：400-403.

3.胡雅琪，史婷婷，周显鹏.氯化锰对小胶质细胞的激活作用及机制研究[J].中国医学科学院学报，2019，41（3）：312-317.