Calpain调节HDAC3活性介导病毒性扩张型心肌病心肌纤维化发生的机制研究

批准号:
81772109
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
陈瑞珍
依托单位:
学科分类:
H1602.器官功能衰竭与支持
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
虞莹、李明辉、虞勇、刘羽曦、刘桂剑、郭棋、蒋德华、韩霏
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中文摘要
病毒性心肌炎发病率高,慢性迁延导致的扩张型心肌病(DCM)病死率高,治疗棘手。心肌纤维化是其重要病理改变。我们前期发现钙离子依赖性的半胱氨酸蛋白酶(calpain)可诱导病毒性DCM小鼠心肌纤维化,机制不清。NF-ΚB活化与纤维化密切相关,而乙酰化修饰是其活性调节的重要方式。既往报道组蛋白去乙酰基酶(HDAC3)是调控NF-ΚB乙酰化的关键靶点。新近我们发现在病毒性DCM中,Calpain可上调HDAC3表达,并引起NF-ΚB活化。故提出假说:Calpain通过诱导NF-ΚB乙酰化,促进心肌纤维化。为了弄清其机制,本项目拟进一步在细胞、过表达calpain内源性抑制蛋白小鼠模型上研究CVB3感染后calpain不同亚型活性变化对心肌纤维化的作用,明确calpain特异性亚型对NF-ΚB乙酰化调控的分子机制,有望揭示calpain促进心肌纤维化的新机制,为临床DCM诊治靶标的探寻提供新思路。
英文摘要
One of the malignant outcomes of viral myocarditis is its progression into dilated cardiomyopathy (DCM). The prognosis of DCM are poor; however, the treatment of DCM is still lack of specific measures. And myocardial fibrosis is the important pathological changes in DCM. Our previous study has shown that calcium dependent cysteine protease (calpain) induce myocardial fibrosis in the mice with CVB3-induced DCM; however, the detailed mechanism is not clear. Nuclear factor-ΚB (NF-ΚB) is closely related to fibrosis, and acetylation is reported to play an important role on the regulation of NF-ΚB activity. Several investigations have shown that histone deacetylase 3 (HDAC3) is a key to regulate the acetylation of NF-ΚB. Recently, we have found that calpain can increase HDAC3 expression and activate NF-ΚB in the murine model of CVB3-induced DCM. Therefore, we propose the hypothesis that calpain contributed to myocardial fibrosis through increasing acetylation of NF-kB. To explore the potential mechanisms, we will furtherly study the effects of subtypes of calpain on myocardial fibrosis after CVB3 infection in vivo and in vitro, and the mechanisms on calpain-regulated the acetylation of NF-ΚB. The study is expected to reveal the new mechanisms on calpain-induced myocardial fibrosis in DCM and provide the novel ideas for the treatment of DCM.
心肌纤维化是病毒性扩张型心肌病的重要病理特征,病毒感染后通过其介导的炎症免疫反应是调控心肌炎心肌纤维化发生发展的主要因素。我们既往的研究发现,感染CVB3的calpastain转基因小鼠(TG-CAST小鼠)心肌纤维化程度明显减轻,肌间质纤维结缔组织总量减少。提示,抑制calpain活性可逆转心肌纤维化的发生。为了探讨其可能机制,本项目利用TG-CAST转基因小鼠建立急、慢性病毒性心肌炎模型,针对病毒感染后calpain活化通过影响NF-ΚB/HMGB1乙酰化,进而调控炎症相关因子,导致心肌纤维化的分子网络调控机制进行了研究。结果发现,在病毒性心肌炎发病及向扩张型心肌病转化过程中,IL17是重要炎症因子,病毒感染后calpain活性改变可调节IL17,IFNγ,穿孔素等炎症因子以及纤维化相关因子MMP2和Smad3的表达与功能;HMGB1可以通过RAGE受体上调心脏中IFN-γ,IL-17等炎症因子的水平。利用阻断HMGB1释放的抑制剂丙酮酸乙酯可以明显降低胞外HMGB1水平,同时观察到心肌炎小鼠心脏中炎症浸润面积、病毒含量及 IFN-γ,IL-17等炎症因子水平明显减少,心肌纤维化程度减轻。提示胞外 HMGB1可促进心肌炎小鼠心脏炎症及纤维化发生。. HMGB1是一个非组蛋白,受到各种刺激后HMGB1会从核内释放到胞外,胞外的 HMGB1与其高亲受体结合后能激活下游炎症通路诱导其他炎症因子(如:TNF-α,IL-1,IL-6,IL-17)产生和释放,增加心肌损伤。Calpain对HMGB1的释放是否有调控作用及其机制如何?我们的研究结果显示,病毒感染心肌细胞后,calpain激活能下调HDAC活性,促进HMGB1乙酰化修饰,继而引起心肌细胞核中的HMGB1易位至胞浆,并藉此介导了后续的心脏炎症损伤及纤维化的发生,也从新的角度深度认识了calpain促进病毒性扩张型心肌病心肌纤维化发生的机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/jmv.25378
发表时间:2019-01
期刊:Journal of Medical Virology
影响因子:12.7
作者:Xinggang Wang;J. Ge;Ruizhen Chen
通讯作者:Xinggang Wang;J. Ge;Ruizhen Chen
Inhibition of calpain reduces cell apoptosis by suppressing mitochondrial fission in acute viral myocarditis.
抑制钙蛋白酶通过抑制急性病毒性心肌炎中的线粒体裂变来减少细胞凋亡
DOI:10.1007/s10565-021-09634-9
发表时间:2022-06
期刊:Cell biology and toxicology
影响因子:6.1
作者:
通讯作者:
Inhibition of calpain alleviates coxsackievirus B3-induced myocarditis through suppressing the canonical NLRP3 inflammasome/caspase-1-mediated and noncanonical caspase-11-mediated pyroptosis pathways
抑制钙蛋白酶可通过抑制典型的 NLRP3 炎症小体/caspase-1 介导的和非典型的 caspase-11 介导的细胞焦亡途径来减轻柯萨奇病毒 B3 诱导的心肌炎
DOI:--
发表时间:2020
期刊:American Journal of Translational Research
影响因子:2.2
作者:Ying Yu;Hui Shi;Yong Yu;Ming Liu;Minghui Li;Xiaoxiao Liu;Yucheng Wang;Ruizhen Chen
通讯作者:Ruizhen Chen
DOI:--
发表时间:2020
期刊:中国临床医学
影响因子:--
作者:王宇成;陈瑞珍;熊丁丁
通讯作者:熊丁丁
FTY720 alleviates coxsackievirus B3‐induced myocarditis and inhibits viral replication through regulating sphingosine 1‐phosphate receptors and AKT/caspase‐3 pathways
FTY720 通过调节鞘氨醇 1-磷酸受体和 AKT/caspase-3 通路缓解柯萨奇病毒 B3α 诱导的心肌炎并抑制病毒复制
DOI:10.1002/jcp.28434
发表时间:2019-10
期刊:journal of cellular physiology
影响因子:5.6
作者:Xinggang Wang;Minghui Li;Ying Yu;Guijian Liu;Yong Yu;Yunzeng Zou;Junbo Ge;Ruizhen Chen
通讯作者:Ruizhen Chen
Calpain通过MYC-DHODH促进铁死亡介导早期心肌损伤在病毒性心肌炎中的作用及机制研究
- 批准号:82370361
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:陈瑞珍
- 依托单位:
线粒体calpain介导ATP合成障碍激活NLRP3炎症小体参与病毒性心肌炎发病的机制研究
- 批准号:82070390
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:59万元
- 批准年份:2020
- 负责人:陈瑞珍
- 依托单位:
Calpain介导HMGB1乙酰化促进病毒性心肌炎心肌凋亡的作用及机制研究
- 批准号:31570904
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:陈瑞珍
- 依托单位:
Th17在心肌炎演变成扩张型心肌病中的作用及其机制
- 批准号:31070786
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:陈瑞珍
- 依托单位:
ADAMTS-1在病毒性心肌炎心肌纤维化发生中的作用及其机制研究
- 批准号:30772021
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:陈瑞珍
- 依托单位:
巨细胞病毒感染对趋化因子FKN的调节及其在动脉粥样硬化发病中的作用
- 批准号:30571741
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:陈瑞珍
- 依托单位:
国内基金
海外基金
