硫化氢调控海马warburg效应-小胶质细胞极性改善帕金森病认知功能障碍

To find a new target for prevention and treatment of cognitive dysfunction in Parkinson's disease (PD) is of great significance to prevent and treat PD. We found the anti-PD effect of H2S under the support of the previous National Natural Science Foundation (81471310). H2S is a novel signal molecule to promote learning and memory. This project suggests that H2S can be used to prevent and treat the cognitive dysfunction in PD and that the mechanism is to enhance the hippocampal Warburg effect and then to promote hippocampal microglia polarity to M2 transformation. In the PD models, we will clear that H2S meliorates the cognitive dysfunction in Parkinson's disease, clarify that the role of H2S in antagonizing the cognitive dysfunction in PD is dependent on promoting the transformation of hippocampal microglia polarity to M2, and reveal that the enhanced hippocampal Warburg effect by H2S is the key to promoting hippocampal microglia polarity to M2 transformation, and then to antagonizing the cognitive dysfunction in PD. Carrying out the project will reveal the anti-cognitive impairment role of H2S in PD and its mechanism from the new perspective of hippocampal warburg effect-microglia polarity, provide a new idea for the prevention and treatment of cognitive dysfunction in PD, and add a new knowledge for the biological function of H2S.

寻找帕金森病(PD)认知功能障碍的防治新靶点，对防治PD具有重要意义。我们在前一个国家自然科学基金(81471310)的资助下明确了H2S的抗PD作用，H2S是一新颖的促学习记忆信号分子，本项目认为H2S可用于防治PD认知功能障碍，其机制在于增强海马warburg效应-促进海马小胶质细胞向M2转化。本项目拟在PD模型上，明确H2S的抗PD认知功能障碍作用，阐明H2S依赖于促进海马小胶质细胞向M2转化而拮抗PD认知功能障碍，揭示增强海马Warburg效应是H2S促进海马小胶质细胞向M2转化、进而拮抗PD认知功能障碍的关键环节。项目的开展，将从海马warburg效应-小胶质细胞极性这一新的视角揭示H2S的抗PD认知障碍作用及其机制，为PD认知障碍的防治提供新思路，为H2S的生物学作用增添新认识。

帕金森病 (Parkinson's disease, PD) 是中老年人常见的神经退行性疾病之一，其临床表现包括运动相关症状及非运动相关症状。认知障碍是 PD 常见的并发症，是 PD 非运动功能障碍的重要伴发症状。基于上述研究背景，进一步探讨 PD 认知障碍的预防和治疗具有重要的现实意义。H2S 作为一种新型气体信号分子，对于神经系统具有重要的保护作用。基于本课题组先前的实验结果，本课题以小胶质细胞极化为重要靶点， H2S 为治疗方法，探讨海马 Warburg 效应介导 H2S 对 PD 认知障碍行为的治疗措施，为认知障碍样行为的防治提供新方向。本研究采用鱼藤酮诱导 PD 大鼠认知障碍行为，我们发现：(1) H2S 可改善鱼藤酮诱导的 PD 大鼠认知障碍行为；(2) H2S 可促进 ROT 诱导的 PD 大鼠海马小胶质细胞 M2 极化；(3) 运用 2-DG 抑制海马 Warburg 效应能有效逆转 H2S 对鱼藤酮诱导的 PD 大鼠认知障碍；(4) 运用 2-DG 抑制海马 Warburg 效应能有效逆转 H2S 对鱼藤酮诱导的 PD 大鼠海马小胶质细胞M2的促进作用。我们发现 H2S 作为对学习记忆具有重要调节作用的气体性神经调质，对 PD认知功能障碍的防治具有不可估量的潜力。本项目的开展，将从Warburg 效应这一新的视角揭示 H2S 抗 PD 认知功能障碍的机制，为确立 H2S 为防治PD认知功能障碍的新途径提供坚实的理论基础；同时还将拓展我们对M1极化在学习记忆中潜在生理病理功能的认识，为 PD 认知功能障碍的防治开辟新领域和提供潜在的分子靶标，具有十分重要的意义。