NADPH Oxidase, Mitochondrial Dysfunction and Diabetic Retinopathy

NADPH 氧化酶、线粒体功能障碍和糖尿病视网膜病变

基本信息

  • 批准号:
    8444408
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.1万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-04-01 至 2016-02-28
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Retinopathy remains one of the most feared debilitating complications of diabetes. In the pathogenesis of diabetic retinopathy, superoxide levels are significantly elevated, mitochondria are dysfunctional and their DNA is damaged resulting in a vicious cycle of increased superoxide accumulation. Emerging evidence implicates NADPH oxidase (Nox) also as a potential source of reactive oxygen species (ROS) with detrimental effects on cell survival. Our preliminary data show that hyperglycemia activates Rac1/Nox2 signaling axis in the retina and its capillary cells prior to mitochondrial dysregulation, suggesting that Nox2 activation represents an early event in diabetes-induced mitochondrial dysfunction and cell apoptosis. Thus, our overall hypothesis is that Nox2-derived ROS in diabetes damage retinal mitochondria leading to their dysfunction, and apoptosis of capillary cells is accelerated resulting in the development of diabetic retinopathy. We propose to test this hypothesis methodically by addressing complementary questions proposed under three specific aims. The first aim will investigate the mechanism(s) by which hyperglycemia activates Nox2 in the retina, and will test the hypothesis that in hyperglycemia Rac1-mediated Nox2 activation and ROS generation initiate mitochondrial damage and cellular apoptosis. Since the severity of retinopathy is associated directly with hyperlipidemia, in the second aim, the mechanism(s) by which lipotoxic conditions promote the development of diabetic retinopathy will be investigated. Our working model predicts that lipotoxic conditions promote Rac1-mediated Nox2 activation and ROS generation to initiate mitochondrial damage and cellular apoptosis. The third aim will determine the effect of regulation of Nox2 on the development of diabetic retinopathy, and will test the hypothesis that inhibition of Nox2 will attenuate mitochondrial damage and subsequent development of diabetic retinopathy. These proposed studies are based on compelling preliminary data generated via multi-disciplinary collaborative efforts between two PIs using valid in vitro and in vivo model systems. We propose to utilize known selective inhibitors of the Tiam1/Rac1/Nox2 signaling pathways; data from these studies will be confirmed via the use of inactive mutants and siRNAs for key signaling proteins in this pathway. In vitro findings will be further validated in in vivo models (stz-induced diabetic rats and mice, and Zucker diabetic fatty rats), and also in the retina from human donors with diabetic retinopathy. We expect to demonstrate the role of Rac-1-mediated Nox2 derived ROS as the 'initiator' of mitochondrial dysfunction in the pathogenesis of retinopathy. This should reveal novel targets for therapies to prevent retinopathy in the early stages of its development, and offer patients additional therapeutic means to prevent/retard this sight-threatening complication of diabetes.
视网膜病变仍然是糖尿病最可怕的衰弱并发症之一。的发病机制中 糖尿病视网膜病变,超氧化物水平显着升高,线粒体功能障碍,它们的DNA 被破坏,导致超氧化物积累增加的恶性循环。新出现的证据表明 NADPH氧化酶(Nox)也是活性氧(ROS)的潜在来源,对 细胞存活我们的初步数据表明,高血糖激活视网膜中的Rac 1/Nox 2信号轴 和毛细血管细胞的线粒体失调之前,这表明Nox 2激活代表了早期的 糖尿病引起的线粒体功能障碍和细胞凋亡事件。因此,我们的总体假设是, 糖尿病中Nox 2衍生的ROS损伤视网膜线粒体,导致其功能障碍和凋亡 糖尿病视网膜病变的发病机制是什么? 我们建议通过解决根据第2.1.1条提出的补充问题来系统地检验这一假设。 三个具体目标。第一个目的是研究高血糖激活Nox 2的机制, 视网膜,并将测试假设,在高血糖Rac 1介导的Nox 2激活和ROS 第二代启动线粒体损伤和细胞凋亡。由于视网膜病变的严重程度与 在第二个目的中,研究脂毒性条件促进高脂血症的机制。 将研究糖尿病视网膜病变的发展。我们的工作模型预测脂毒性条件 促进Rac 1介导的Nox 2活化和ROS产生,从而引发线粒体损伤和细胞凋亡。 凋亡第三个目标是确定Nox 2的调节对糖尿病发展的影响。 视网膜病变,并将测试Nox 2的抑制将减弱线粒体损伤的假设, 糖尿病视网膜病变的后续发展。 这些拟议的研究是基于通过多学科产生的令人信服的初步数据, 使用有效的体外和体内模型系统,在两个PI之间进行协作。我们建议利用 Tiam 1/Rac 1/Nox 2信号通路的已知选择性抑制剂;这些研究的数据将 通过使用该途径中关键信号蛋白的失活突变体和siRNA证实了这一点。体外 这些发现将在体内模型(stz诱导的糖尿病大鼠和小鼠,以及Zucker糖尿病脂肪 大鼠),以及来自患有糖尿病视网膜病变的人类供体的视网膜。我们希望展示 Rac-1介导的Nox 2衍生的ROS作为线粒体功能障碍的“启动者”在糖尿病发病机制中的作用 视网膜病变这将揭示新的治疗目标,以防止视网膜病变的早期阶段, 发展,并为患者提供额外的治疗手段,以防止/延缓这种视力威胁 糖尿病并发症。

项目成果

期刊论文数量(0)
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 }}

RENU A. KOWLURU其他文献

RENU A. KOWLURU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('RENU A. KOWLURU', 18)}}的其他基金

Diabetic Retinopathy, Mitochondria Damage and Long Non-coding RNAs
糖尿病视网膜病变、线粒体损伤和长非编码 RNA
  • 批准号:
    10463078
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
Diabetic Retinopathy, Mitochondria Damage and Long Non-coding RNAs
糖尿病视网膜病变、线粒体损伤和长非编码 RNA
  • 批准号:
    10653935
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
NADPH Oxidase, Mitochondrial Dysfunction and Diabetic Retinopathy
NADPH 氧化酶、线粒体功能障碍和糖尿病视网膜病变
  • 批准号:
    8826750
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
NADPH Oxidase, Mitochondrial Dysfunction and Diabetic Retinopathy
NADPH 氧化酶、线粒体功能障碍和糖尿病视网膜病变
  • 批准号:
    8316580
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
NADPH Oxidase, Mitochondrial Dysfunction and Diabetic Retinopathy
NADPH 氧化酶、线粒体功能障碍和糖尿病视网膜病变
  • 批准号:
    8534341
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
NADPH oxidase, mitochondrial dysfunction and diabetic retinopathy
NADPH 氧化酶、线粒体功能障碍和糖尿病视网膜病变
  • 批准号:
    10357931
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
NADPH oxidase, mitochondrial dysfunction and diabetic retinopathy
NADPH 氧化酶、线粒体功能障碍和糖尿病视网膜病变
  • 批准号:
    10116380
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
Role of Ras in Retinal Cell Death in Diabetes
Ras 在糖尿病视网膜细胞死亡中的作用
  • 批准号:
    7924550
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
Role of Ras in Retinal Cell Death in Diabetes
Ras 在糖尿病视网膜细胞死亡中的作用
  • 批准号:
    7751123
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
Glycemic Control and Progression of Diabetic Retinopathy
血糖控制和糖尿病视网膜病变的进展
  • 批准号:
    8010023
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 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

PROTEMO: Emotional Dynamics Of Protective Policies In An Age Of Insecurity
PROTEMO:不安全时代保护政​​策的情绪动态
  • 批准号:
    10108433
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    EU-Funded
The role of dietary and blood proteins in the prevention and development of major age-related diseases
膳食和血液蛋白在预防和发展主要与年龄相关的疾病中的作用
  • 批准号:
    MR/X032809/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Fellowship
Atomic Anxiety in the New Nuclear Age: How Can Arms Control and Disarmament Reduce the Risk of Nuclear War?
新核时代的原子焦虑:军控与裁军如何降低核战争风险?
  • 批准号:
    MR/X034690/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Fellowship
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Doctoral Dissertation Research: Effects of age of acquisition in emerging sign languages
博士论文研究:新兴手语习得年龄的影响
  • 批准号:
    2335955
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Standard Grant
The economics of (mis)information in the age of social media
社交媒体时代(错误)信息的经济学
  • 批准号:
    DP240103257
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
How age & sex impact the transcriptional control of mammalian muscle growth
你多大
  • 批准号:
    DP240100408
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Supporting teachers and teaching in the age of Artificial Intelligence
支持人工智能时代的教师和教学
  • 批准号:
    DP240100111
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Enhancing Wahkohtowin (Kinship beyond the immediate family) Community-based models of care to reach and support Indigenous and racialized women of reproductive age and pregnant women in Canada for the prevention of congenital syphilis
加强 Wahkohtowin(直系亲属以外的亲属关系)以社区为基础的护理模式,以接触和支持加拿大的土著和种族育龄妇女以及孕妇,预防先天梅毒
  • 批准号:
    502786
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.1万
  • 项目类别:
    Directed Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了