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基于DJ-1-Grp75-线粒体复合体Ⅰ调控途径探讨DJ-1介导心肌缺血预适应延迟保护的新机制

批准号:
81460060
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
陈和平
依托单位:
学科分类:
冠状动脉性心脏病
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
芦海姗、黄晓珊、万琪、辜小汉、闫玉凤、宋培源、孟超、邱玲榆

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
DJ-1是最近报道的一种在体内广泛分布、高度保守的具有显著抗氧化应激作用的胞内蛋白。在前一基金资助下我们证实,DJ-1作为内源性保护蛋白参与了心肌缺血预适应(IPC)的延迟保护,其机制与Nrf2-ARE抗氧化通路有关。但DJ-1的心肌保护效应难于完全用Nrf2-ARE通路的激活来解释。显然,寻找DJ-1介导心肌IPC延迟保护的其它机制和靶点具有十分重要的理论意义和应用价值。为此,本研究拟在细胞和整体水平,利用一系列分子生物学实验手段,从DJ-1线粒体内膜亚定位及呼吸链复合体Ⅰ酶活性调节的角度,探讨DJ-1介导心肌IPC延迟保护的新机制,寻找其心肌保护作用的新途径和新靶点,并进一步阐明这一重要的内源性细胞保护物质的生理与病理意义,为缺血性心肌损伤的防治提供新思路和新的干预环节。
英文摘要
DJ-1 is a recently identified cellular protein which is ubiquitously expressed in multiple tissues throughout the body and has a significant role in anti-oxidative stress. Our previous work shown that DJ-1 mediates the delayed cardioprotection of ischemic preconditioning (IPC) against ischemia/reperfusion (I/R) injury at least partially through activation of the Nrf2-ARE pathway. However, the DJ-1-mediated cardioprotection is difficult to be fully explained by only activation of Nrf2-ARE pathway. Obviously, it has important theoretical significance and application value to find the other mechanisms and targets of DJ-1-mediated delayed cardioprotection of IPC. Therefore, in the present study, by using a variety of molecular biology methods, we will further explore the novel targets and mechanisms of DJ-1-mediated IPC delayed cardioprotection from the perspective of DJ-1 mitochondrial translocation and modulation of mitochondrial complex I activity at the cellular and whole-animal levels. This study will provide new strategies for prevention and treatment of acute myocardial injury.
DJ-1作为细胞内重要的抗氧化应激蛋白近来被报道在调控线粒体复合体I活性,维持线粒体功能稳定方面起着至关重要的作用。我们前期工作证实DJ-1是心肌细胞内重要的内源性保护蛋白,并参与了心肌缺血预适应(IPC)延迟保护。然而,其介导心肌IPC延迟保护的分子机制尚未完全阐明。在本研究,我们将DJ-1/Grp75/复合体I/线粒体活性氧(mtROS)有机结合,在细胞和整体水平,借助基因转染及RNA干扰等分子生物学手段,进一步探讨了DJ-1介导心肌IPC延迟保护的分子机制。结果发现:心肌IPC能显著上调DJ-1表达并促其线粒体亚定位;同时,显著增加缺血/再灌注(I/R)心肌细胞内复合体I的酶活性,维持线粒体膜电位稳定,抑制mtROS产生,对抗I/R所诱发的氧化应激,产生延迟保护。重要的是,一方面,心肌IPC上述效应在DJ-1沉默的心肌细胞中被逆转,而被外源性上调DJ-1表达的心肌细胞所重现。另一方面,DJ-1介导的IPC增加I/R心肌细胞内复合体I酶活性、抑制mtROS产生、对抗I/R氧化应激损伤的延迟保护作用均可被复合体I抑制剂Rotenone所抑制。此外,我们进一步发现,心肌IPC能促进DJ-1与Grp75蛋白相互作用,DJ-1线粒体移位后,进一步促进DJ-1与复合体I亚基ND1和NDUFA4的相互作用。有趣的是,沉默DJ-1或Grp75,抑制DJ-1与Grp75相互作用后,心肌IPC促DJ-1线粒体亚定位效应被抑制;另外,沉默DJ-1、ND1或NDUFA4,抑制DJ-1与ND1和NDUFA4亚基相互作用后,DJ-1介导IPC保护复合体I酶活性的效应被抑制。上述结果表明,DJ-1介导心肌IPC延迟保护的分子机制与其保护线粒体复合体I活性,维持线粒体功能稳定,抑制mtROS产生有关。此外,结果表明在DJ-1介导心肌IPC延迟保护过程中,缺乏线粒体靶向序列的DJ-1需通过与Grp75伴侣蛋白结合,在Grp75“分子向导”协助下,完成在线粒体内膜上的亚定位,随后通过与ND1和NDUFA4亚基相互作用,进而维持线粒体复合体I的酶活性。本研究不仅丰富了DJ-1蛋白介导心肌IPC延迟保护的分子机制研究,而且为缺血性心肌损伤的防治提供新思路和新的干预环节。. 本课题全面完成研究计划,发表学术论文7篇(标注资助),并完整培养硕士研究生3名。
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
DJ-1 plays an obligatory role in the cardioprotection of delayed hypoxic preconditioning against hypoxia/reoxygenation-induced oxidative stress through maintaining mitochondrial complex I activity
DJ-1 通过维持线粒体复合物 I 活性,在延迟缺氧预处理对抗缺氧/复氧诱导的氧化应激的心脏保护中发挥重要作用。
DOI: 10.1002/cbf.3326
发表时间: 2018-04-01
期刊: CELL BIOCHEMISTRY AND FUNCTION
影响因子: 3.6
作者: [Ding, Hao, Xu, Xing-Wang, Chen, He-Ping]
通讯作者: Chen, He-Ping
DOI: 10.13406/j.cnki.cyxb.001616
发表时间: 2018
期刊: 重庆医科大学学报
影响因子: --
作者: [徐一清, 倪晓琳, 胡润晖, 陈和平]
通讯作者: 陈和平
Extracellular Cl--free-induced cardioprotection against hypoxia/reoxygenation is associated with attenuation of mitochondrial permeability transition pore.
细胞外无氯诱导的针对缺氧/复氧的心脏保护作用与线粒体通透性转换孔的减弱有关。
DOI: 10.1016/j.biopha.2016.12.048
发表时间: 2017-02
期刊: Biomed Pharmacother
影响因子: --
作者: [Zhang Xian-Gui, Zhao Le, Zhang Yi, Li Yuan-Yuan, Wang Huan, Duan Guang-Ling, Xiao Lin, Li Xiao-Ran, Chen He-Ping]
通讯作者: Chen He-Ping
DJ-1 Mediates the Delayed Cardioprotection of Hypoxic Preconditioning Through Activation of Nrf2 and Subsequent Upregulation of Antioxidative Enzymes
DJ-1 通过激活 Nrf2 和随后上调抗氧化酶来介导缺氧预处理的延迟心脏保护。
DOI: 10.1097/fjc.0000000000000257
发表时间: 2015-08-01
期刊: JOURNAL OF CARDIOVASCULAR PHARMACOLOGY
影响因子: 3
作者: [Yan, Yu-Feng, Chen, He-Ping, Huang, Qi-Ren]
通讯作者: Huang, Qi-Ren
7
    心肌缺血再灌注过程中DJ-1蛋白C106位点氧化状态与细胞自噬二重性间关系及其机制研究
    • 批准号:
      32160213
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      36万元
    • 批准年份:
      2021
    • 负责人:
      陈和平
    • 依托单位:
    油茶皂苷上调AE3表达及其通过AE3调控缺血/再灌注心肌细胞内Cl-外流与线粒体保护机制研究
    • 批准号:
      81260491
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      50.0万元
    • 批准年份:
      2012
    • 负责人:
      陈和平
    • 依托单位:
    DJ-1通过Nrf2-ARE抗氧化通路参与心肌缺血预适应延迟保护的研究
    • 批准号:
      81060022
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      26.0万元
    • 批准年份:
      2010
    • 负责人:
      陈和平
    • 依托单位:
    AE3介导的油茶皂苷抗急性心肌损伤作用及其机制
    • 批准号:
      30660209
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      21.0万元
    • 批准年份:
      2006
    • 负责人:
      陈和平
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金