Multi-Omic Analysis of BMP-Insulin Signaling Crosstalk in Lipid Metabolism during Aging

衰老过程中脂质代谢中 BMP-胰岛素信号串扰的多组学分析

基本信息

  • 批准号:
    10553134
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 19.97万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-02-01 至 2024-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary The incidence of obesity and overweight health stress in the United States and elsewhere has elevated dramatically in the last 50 years, increasing the risk of age-related health disorders including cardiovascular disease, cancer, and Alzheimer’s disease. A comprehensive understanding of the underlying biological mechanisms that drive lipid storage and lipid mobilization is a critical piece in facing this challenge. The nematode Caenorhabditis elegans has emerged as a powerful model system in which to identify mechanisms of lipid homeostasis. We identified TGFβ/BMP signaling as one such mechanism. We focused on the TGFβ/BMP-related ligand DBL-1, discovering that DBL-1/BMP is required for normal lipid accumulation in the animal. DBL-1/BMP promotes lipid storage in part by downregulation of insulin/IGF-1-like signaling (IIS), which is mediated by the DAF-2 insulin receptor and the DAF-16 FoxO transcription factor. Moreover, DBL-1/BMP signaling modulates outcomes in a C. elegans model of Alzheimer’s disease, which may be related to its functions in lipid metabolism. We now seek to identify the mechanisms of crosstalk and the downstream effectors of BMP and IIS in lipid metabolism during aging using a multi-Omic approach. We hypothesize that DBL-1/BMP signaling through its Smad transcription factors crosstalks with IIS via DAF-16/FoxO to regulate lipid metabolism, fat accumulation, and adult physiology. To test this hypothesis, we will address the following specific aims: (1) Determine the transcriptional network mediating BMP and IIS regulation of lipid metabolism; (2) Identify how DAF-16/FoxO genome occupancy is influenced by DBL-1/BMP signaling; and (3) Determine the metabolic profiles dictated by DBL-1/BMP and IIS activity. Taken together, these experiments, using next-generation Omics methodologies, will characterize the complete picture of transcriptional and lipid dynamics directed by BMP and IIS signaling (and their cross-regulatory interaction) in an intact organism during aging. This integration of approaches and fields using the C. elegans model is not easily applied in other systems, particularly in the context of whole-organism aging. These studies will also generate detailed transcriptomes and metabolomes needed for future hypothesis-driven research. Due to the high degree of conservation of these signaling pathways, we anticipate valuable insight into universal mechanistic principles regulating lipid homeostasis and its contribution to age-related illnesses including metabolic syndrome and Alzheimer’s disease.
项目摘要 在美国和其他地方,肥胖和超重健康压力的发生率有所上升 在过去的50年里急剧增加了与年龄相关的健康疾病的风险,包括心血管疾病 疾病、癌症和阿尔茨海默氏症。全面了解潜在的生物学 驱动脂质储存和动员的机制是面对这一挑战的关键部分。这个 线虫秀丽线虫已经成为一种识别机制的强大模式系统 脂类动态平衡。我们发现转化生长因子β/骨形态发生蛋白信号转导机制之一。我们把重点放在 转化生长因子β/骨形态发生蛋白相关配体DBL-1发现,DBL-1/骨形态发生蛋白是正常脂肪堆积所必需的。 动物。DBL-1/BMP促进脂质储存部分是通过下调胰岛素/IGF-1样信号(IIS),从而 是由DAF-2胰岛素受体和DAF-16FoxO转录因子介导的。此外,DBL-1/BMP 信号调节线虫阿尔茨海默病模型的结果,这可能与其 在脂类代谢中的作用。我们现在试图确定串扰和下行信号的机制 用多组学方法研究BMP和IIS在衰老过程中的脂代谢效应。我们假设 DBL-1/BMP信号通过其Smad转录因子通过DAF-16/FoxO与IIS串扰 调节脂肪代谢、脂肪堆积和成人生理。为了检验这一假设,我们将解决 具体目的如下:(1)确定介导BMP和IIS调控的转录网络。 脂代谢;(2)确定DBL-1/BMP对DAF-16/FoxO基因组占有率的影响 以及(3)确定由DBL-1/BMP和IIS活性决定的代谢谱。已被占用 总而言之,这些实验,使用下一代Omics方法,将表征完整的 BMP和IIS信号引导的转录和脂质动力学图(以及它们的交叉调节 相互作用)在一个完整的有机体中。这种使用线虫的方法和领域的整合 模型不容易应用于其他系统,特别是在整个生物体老化的背景下。这些研究 还将产生未来假说驱动研究所需的详细转录本和代谢体。 由于这些信号通路的高度保守,我们期待有价值的洞察 调节脂质稳态的普遍机制原理及其在老年性疾病中的作用 包括代谢综合征和阿尔茨海默氏症。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Christopher G Rongo其他文献

Christopher G Rongo的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Christopher G Rongo', 18)}}的其他基金

Multi-Omic Analysis of BMP-Insulin Signaling Crosstalk in Lipid Metabolism during Aging
衰老过程中脂质代谢中 BMP-胰岛素信号串扰的多组学分析
  • 批准号:
    10351581
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetic Analysis of Neuronal Hypoxia Resistance
神经元耐缺氧的遗传分析
  • 批准号:
    10461150
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetic Analysis of Neuronal Hypoxic Stress Resistance
神经元耐缺氧应激的遗传分析
  • 批准号:
    9753252
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetic Analysis of Neuronal Hypoxia Resistance
神经元耐缺氧的遗传分析
  • 批准号:
    10835277
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetics Analysis of Neuronal Hypoxic Stress Resistance
神经元耐缺氧应激的遗传学分析
  • 批准号:
    8650508
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetic Analysis of Neuronal Hypoxic Stress Resistance
神经元耐缺氧应激的遗传分析
  • 批准号:
    9979647
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetic Analysis of Neuronal Hypoxia Resistance
神经元耐缺氧的遗传分析
  • 批准号:
    10297456
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetic Analysis of Neuronal Hypoxia Resistance
神经元耐缺氧的遗传分析
  • 批准号:
    10683094
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetics Analysis of Neuronal Hypoxic Stress Resistance
神经元耐缺氧应激的遗传学分析
  • 批准号:
    8629773
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Genetics Analysis of Neuronal Hypoxic Stress Resistance
神经元耐缺氧应激的遗传学分析
  • 批准号:
    8457043
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

The Phenomenon of Stem Cell Aging according to Methylation Estimates of Age After Hematopoietic Stem Cell Transplantation
根据造血干细胞移植后甲基化年龄估算干细胞衰老现象
  • 批准号:
    23K07844
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Analysis of Age-dependent Functional Changes in Skeletal Muscle CB1 Receptors by an in Vitro Model of Aging-related Muscle Atrophy
通过衰老相关性肌肉萎缩的体外模型分析骨骼肌 CB1 受体的年龄依赖性功能变化
  • 批准号:
    22KJ2960
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Joint U.S.-Japan Measures for Aging and Dementia Derived from the Prevention of Age-Related and Noise-induced Hearing Loss
美日针对预防与年龄相关和噪声引起的听力损失而导致的老龄化和痴呆症联合措施
  • 批准号:
    23KK0156
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
    Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
The Effects of Muscle Fatigability on Gait Instability in Aging and Age-Related Falls Risk
肌肉疲劳对衰老步态不稳定性和年龄相关跌倒风险的影响
  • 批准号:
    10677409
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Characterizing gut physiology by age, frailty, and sex: assessing the role of the aging gut in "inflamm-aging"
按年龄、虚弱和性别表征肠道生理学特征:评估衰老肠道在“炎症衰老”中的作用
  • 批准号:
    497927
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Deciphering the role of osteopontin in the aging eye and age-related macular degeneration
破译骨桥蛋白在眼睛老化和年龄相关性黄斑变性中的作用
  • 批准号:
    10679287
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Role of AGE/RAGEsignaling as a driver of pathological aging in the brain
AGE/RAGE信号传导作为大脑病理性衰老驱动因素的作用
  • 批准号:
    10836835
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
Elucidation of the protein kinase NLK-mediated aging mechanisms and treatment of age-related diseases
阐明蛋白激酶NLK介导的衰老机制及年龄相关疾病的治疗
  • 批准号:
    23K06378
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Underlying mechanisms of age-related changes in ingestive behaviors: From the perspective of the aging brain and deterioration of the gustatory system.
与年龄相关的摄入行为变化的潜在机制:从大脑老化和味觉系统退化的角度来看。
  • 批准号:
    23K10845
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Targeting Age-Activated Proinflammatory Chemokine Signaling by CCL2/11 to Enhance Skeletal Muscle Regeneration in Aging
通过 CCL2/11 靶向年龄激活的促炎趋化因子信号传导以增强衰老过程中的骨骼肌再生
  • 批准号:
    478877
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 19.97万
  • 项目类别:
    Operating Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了