心肌线粒体氧化磷酸化功能减弱抑制STAT3信号-心肌肥厚向心衰转化的新机制

批准号:
81773725
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.5 万元
负责人:
董德利
依托单位:
学科分类:
H3502.心脑血管药物药理
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵静、高金来、肖晓琳、胡楠、彭轩、朱海斌、张新梓
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中文摘要
阐明心肌肥厚向心衰转化的机制对心衰防治具有重要意义。心肌线粒体氧化磷酸化功能减弱诱发心衰,机制未明;信号转导和转录活化因子-3 (STAT3)具有抗心衰作用,心衰时其蛋白水平和活性下降,下降机制未明.我们前期通过线粒体解耦联剂和线粒体呼吸复合体I抑制剂抑制心肌线粒体氧化磷酸化,发现抑制心肌线粒体氧化磷酸化可显著降低STAT3的表达和活性,因此提出假设:心衰时STAT3信号下降源自心肌线粒体氧化磷酸化功能减弱,且线粒体氧化磷酸化功能减弱通过抑制STAT3促使心肌肥厚向心衰转化.本课题拟研究:(1)心肌线粒体氧化磷酸化功能减弱抑制STAT3信号的作用及机制,包括对STAT3表达和活性的影响及机制;(2)心肌线粒体氧化磷酸化功能减弱抑制STAT3信号促使心肌肥厚向心衰转化。本课题将阐明心衰时STAT3信号下降的原因,并提出心肌线粒体氧化磷酸化功能减弱抑制STAT3信号是心衰转化的新机制。
英文摘要
It is important to clarify the mechanisms of the transition from heart hypertrophy to heart failure. Impairment of cardiac mitochondrial oxidative phosphorylation induces heart failure, the mechanism by which is unclear; STAT3 has the protective effects against heart failure. The expression and activity of STAT3 decrease in heart failure, the mechanism by which remains unelucidated. Our preliminary study found that inhibition of myocardial mitochondrial oxidative phosphorylation by mitochondrial chemical uncouplers and mitochondrial respiratory chain complex I inhibitor significantly inhibited the activity and protein level of STAT3. Therefore, we put forward the project that STAT3 signaling inhibition in heart failure might be due to the impairment of myocardial mitochondrial oxidative phosphorylation, and the impairment of myocardial mitochondrial oxidative phosphorylation induces the heart failure transition through inhibiting STAT3 signaling. The project will study: (1) the effects and mechanisms of the inhibition of STAT3 signaling (including the inhibition of STAT3 activity and total STAT3 protein level) by the impairment of myocardial mitochondrial oxidative phosphorylation; (2) the inhibition of STAT3 signaling by the impairment of myocardial mitochondrial oxidative phosphorylation contributes to the transition from heart hypertrophy to heart failure. The project will elucidate the reason of the inhibition of STAT3 signaling in heart failure, and puts forward the novel mechanism of the transition to heart failure that the impairment of myocardial mitochondrial oxidative phosphorylation inhibits STAT3 signaling.
心肌线粒体氧化磷酸化功能减弱诱发心衰,信号转导和转录活化因子-3 (STAT3)在其中作用仍待阐明。本课题主要研究了心肌细胞和心脏成纤维细胞在线粒体呼吸功能抑制状态下对损伤刺激的反应差异及STAT3的参与机制,线粒体解偶联剂适度解偶联作用的STAT3信号变化特征及意义,以及线粒体解偶联剂抗心衰、抗炎症以及抗脂代谢异常的作用。发现(1)抑制STAT3可损害心肌细胞的线粒体呼吸功能,加剧过氧化氢引起的心肌细胞损伤,而对心脏成纤维细胞无明显影响。在相同病理刺激下,心肌细胞和心脏成纤维细胞对线粒体抑制敏感性的不同决定了细胞命运,而STAT3这一信号分子在其中起到关键的调节作用。(2)发现解偶联剂诱导的心肌细胞适度线粒体解偶联的特征表现为STAT3活化和ATP增加,而过度线粒体解偶联的特征为STAT3抑制,ATP降低,从而引起细胞损伤。(3)发现线粒体解偶联剂氯硝柳胺具有抗心衰作用,其机制包括增强心肌细胞线粒体呼吸、抑制心肌成纤维细胞胶原分泌、降低血清炎症介质IL-6水平;(4)发现线粒体解偶联剂具有抑制NLRP3炎症小体的共同作用,机制是通过抑制NF-κB核转移;(5)发现氯硝柳胺抑制血管平滑肌细胞增殖和迁移并抑制大鼠颈动脉血管内膜增生作用;(6)发现具有与氯硝柳胺类似化学结构的线粒体解偶联剂硝唑尼特对实验性高脂血症和脂肪肝具有抑制作用。本课题阐释了心肌梗死和心衰时心肌细胞丢失而成纤维细胞仍继续增殖和分泌的机制;确定了线粒体解偶联剂适度解偶联作用的药理学特征,为寻找新型的、具有恰当治疗窗的心脏保护药物奠定了理论基础。同时,本课题为动脉粥样硬化、高脂血症和脂肪肝治疗提供了潜在的治疗药物。
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:DOI: 10.1111/bph.14182
发表时间:2018
期刊:Br J Pharmacol
影响因子:--
作者:Xiao XL Hu N Zhang XZ Jiang M Chen C;Ma R Ma ZG Gao JL Xuan XC Sun ZJ;Dong DL
通讯作者:Dong DL
Characterizations of mitochondrial uncoupling induced by chemical mitochondrial uncouplers in cardiomyocytes
心肌细胞中化学线粒体解偶联剂诱导的线粒体解偶联的特征
DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2018.06.020
发表时间:2018-08-20
期刊:FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE
影响因子:7.4
作者:Gao, Jin-Lai;Zhao, Jing;Dong, De-Li
通讯作者:Dong, De-Li
Chemical mitochondrial uncouplers share common inhibitory effect on NLRP3 inflammasome activation through inhibiting NFκB nuclear translocation
化学线粒体解偶联剂通过抑制 NFκB 核易位对 NLRP3 炎性体激活具有共同的抑制作用
DOI:10.1016/j.taap.2021.115426
发表时间:2021-02-05
期刊:TOXICOLOGY AND APPLIED PHARMACOLOGY
影响因子:3.8
作者:Hu, Nan;Fu, Yao;Dong, De-Li
通讯作者:Dong, De-Li
DOI:10.1007/s00395-019-0721-6
发表时间:2019-02
期刊:Basic Research in Cardiology
影响因子:9.5
作者:Jing Zhao;Jin-Lai Gao;Junxue Zhu;Hai‐Bin Zhu;X. Peng;Man Jiang;Yao Fu;Juan-Ying Xu;Xihai Mao;Nan Hu;Ming-Hui Ma;De-Li Dong
通讯作者:Jing Zhao;Jin-Lai Gao;Junxue Zhu;Hai‐Bin Zhu;X. Peng;Man Jiang;Yao Fu;Juan-Ying Xu;Xihai Mao;Nan Hu;Ming-Hui Ma;De-Li Dong
DOI:https://doi.org/10.1016/ j.apsb.2021.09.009
发表时间:2022
期刊:Acta Pharmaceutica Sinica B
影响因子:14.5
作者:Li F Jiang M Ma M Chen X Zhang Y Zhang Y;Yu Y Cui Y Chen J Zhao H;Sun Z;Dong D
通讯作者:Dong D
血管平滑肌细胞线粒体适度解耦联特征及线粒体解耦联剂抑制血管内膜增生的作用及机制
- 批准号:91739102
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:董德利
- 依托单位:
一种新型自噬抑制剂及其抗病理性心肌肥厚机制研究
- 批准号:81373406
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:董德利
- 依托单位:
骨成型蛋白-4在病理性心肌肥厚中的作用及其药理学意义
- 批准号:81173049
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:董德利
- 依托单位:
5-HT3受体拮抗剂托烷司琼的抗心肌肥厚作用及作用机制研究
- 批准号:30873064
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:31.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:董德利
- 依托单位:
糖尿病并发血管内皮细胞的钙激活钾电流改变及其药理学意义研究
- 批准号:30672461
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:董德利
- 依托单位:
国内基金
海外基金
