轮状病毒感染对细胞内Ca2+介导的脂筏依赖性NHE3转运的调控作用

批准号:
81500433
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
王鹏
依托单位:
学科分类:
H0306.胃肠道及腹腔感染性疾病
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
Nicholas C. Zachos、潘雪、蒋莉莉、范媛媛、梅永霞、王许乐
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中文摘要
轮状病毒(RV)感染性腹泻的发生与其NSP4蛋白引起细胞内Ca2+升高有关。前期工作中我们发现细胞内Ca2+升高可调控NHE3转运。预实验中发现RV感染表达3HA-NHE3单层极化Caco-2/BBe细胞1h后,NHE3活性抑制,而NHE3蛋白总量未发生明显变化。细胞表面NHE3约有50%位于脂筏,据此提出假说,RV感染可调控细胞内Ca2+水平,影响脂筏依赖性NHE3转运,降低细胞表面NHE3蛋白的量及其生物活性,减少钠水吸收,引起腹泻症状。为验证假说,本课题构建RV感染表达3HA-NHE3单层极化Caco-2/BBe细胞模型,乳鼠离体和在体回肠模型,利用MβCD和BAPTA-AM进行干预实验,通过BCECF-AM法测定Na+-H+交换活性,细胞表面NHE3生物素化法,激光共聚焦等技术研究RV感染对Ca2+介导的脂筏依赖性NHE3转运的调控,探讨RV感染性腹泻的发生机制,寻找新的治疗靶点。
英文摘要
Rotavirus (RV) infectious diarrhea is associated with elevation of intracellular Ca2+ induced by non structural protein 4 (NSP4) of RV. Our previous studies showed that NHE3 trafficking could be regulated by elevation of intracellular Ca2+. In preliminary experiments, we found that activity of NHE3 was significantly inhibited by infection with RV for 1 hour in monolayer polarized Caco-2/BBe cells expressing 3HA-NHE3, but total amount of NHE3 protein had no obvious change. It is well known that 50% of surface NHE3 was located in lipid raft. We proposed the hypothesis that RV infection could decrease surface express and biological activity of NHE3 by intracellular Ca2+ mediated NHE3 trafficking through a lipid raft-dependent mechanism and diarrhea was induced by decreasing sodium and water absorption. In this study, we will construct cell model of RV infectious monolayer polarized Caco-2/BBe cells expressing 3HA-NHE3, in vivo and in vitro ileum models of neonatal mice to verify the hypothesis. The regulation of RV on NHE3 trafficking through lipid raft-dependent mechanism mediated by intracellular Ca2+ was determined by using technologies such as measurement of Na+-H+ exchange activity using BCECF-AM, NHE3 surface biotinylation and confocal microscope in the presence or absence of MβCD or BAPTA-AM. In this study, we will investigate the mechanism of RV infectious diarrhea and provide clues of new targets for RV therapy.
背景:轮状病毒(rotavirus,RV)感染性腹泻的发生与其NSP4蛋白引起细胞内Ca2+升高有关。前期工作中我们发现细胞内Ca2+升高可调控钠-氢交换蛋白3(Na+/H+ exchanger 3,NHE3)的转运。预实验中发现RV感染表达3HA-NHE3单层极化Caco-2/BBe细胞1h后,NHE3活性抑制,而NHE3蛋白总量未发生明显变化。细胞表面NHE3约有50%位于脂筏,据此本研究提出假说,RV感染可调控细胞内Ca2+水平,通过脂筏依赖性NHE3转运机制降低细胞表面NHE3蛋白的量及其生物活性,减少钠水吸收,引起腹泻症状。.内容:构建RV感染表达3HA-NHE3单层极化Caco-2/BBe细胞模型,新生鼠离体回肠和在体模型,分别利用利用胆固醇破坏剂MβCD、细胞内钙离子络合剂BAPTA-AM、Cdc42阻断剂Pril-1和Clathrin阻断剂CPZ等不同阻断剂进行干预实验,通过BCECF-AM法测定Na+-H+交换活性,细胞表面NHE3生物素化法,免疫荧光法等技术研究细胞内Ca2+介导的脂筏依赖性转运机制在RV感染对NHE3蛋白调控机制中发挥的作用。.结果:RV感染能够明显抑制细胞表面NHE3蛋白的表达水平和生物活性,此抑制作用可被MβCD、BAPTA-AM和Pril-1所完全拮抗,而不能被 CPZ完全拮抗。在体模型研究结果发现,RV感染可升高新生鼠回肠含水量,这一作用可被MβCD、BAPTA-AM和Pril-1明显拮抗,而CPZ的拮抗作用不明显。.结论:RV感染抑制NHE3的作用可能是经由细胞内Ca2+介导的脂筏依赖性转运途径发挥的,例如Cdc42转运途径。而RV感染抑制NHE3的作用与Clathrin转运途径有一定的关系,但不是Clathrin依赖性途径的,还有其他的转运途径的参与。脂筏、细胞内钙离子水平和Cdc42可能是RV感染性腹泻的潜在治疗靶点。.意义:本课题深入探索RV感染性腹泻的发生机制,为RV感染性腹泻的预防和治疗寻找新的治疗靶点提供线索,为开发新的RV感染性腹泻治疗药物提供研究基础。
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.gastrohep.2018.05.026
发表时间:2018-10
期刊:Gastroenterologia y hepatologia
影响因子:1.9
作者:Peng Wang;Xin Wang;Ling Li;Q. Kan;Zujiang Yu;R. Feng;Zixiao Chen;Yan Shi;Jinling Gao
通讯作者:Peng Wang;Xin Wang;Ling Li;Q. Kan;Zujiang Yu;R. Feng;Zixiao Chen;Yan Shi;Jinling Gao
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Medicine
影响因子:--
作者:Rongfang Feng;Peng Wang;Chenhao Gao;Jianbo Yang;Zixiao Chen;Yaoyao Yang;Jiawei Jiao;Mengmeng Li;Bo Fu;Ling Li;Zhenxiang Zhang;Shiguang Wang
通讯作者:Shiguang Wang
DOI:--
发表时间:2018
期刊:广东医学
影响因子:--
作者:王昕;范媛媛;王鹏;李玲;潘雪;范程程;孟雨姗;蒋莉莉
通讯作者:蒋莉莉
DOI:--
发表时间:2018
期刊:中华微生物学和免疫学杂志
影响因子:--
作者:牛美兰;王鹏;李玲;陈长英;冯荣芳;陈梓潇;焦佳伟;李媛媛;许昊宇
通讯作者:许昊宇
Time dependent activity of Na+/H+ exchanger isoform 1 and homeostasis of intracellular pH in astrocytes exposed to CoCl2 treatment
接受 CoCl2 处理的星形胶质细胞中 Na /H 交换异构体 1 的时间依赖性活性和细胞内 pH 的稳态
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Molecular Medicine Reports
影响因子:3.4
作者:Wang Peng;Li Ling;Zhang Zhengxiang;Kan Quancheng;Gao Feng;Chen Suyan
通讯作者:Chen Suyan
养老机构新入住老年人适应与自我效能感轨迹模型及社会生态重建研究
- 批准号:72274180
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:45万元
- 批准年份:2022
- 负责人:王鹏
- 依托单位:
GCN2在Th9细胞发育分化及过敏性哮喘中的作用和调控机制研究
- 批准号:81900024
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王鹏
- 依托单位:
国内基金
海外基金
