新型线粒体自噬受体NLRX1调节巨噬细胞焦亡在Midkine促动脉粥样硬化中的作用
批准号:
82060091
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
莫中成
依托单位:
学科分类:
动脉粥样硬化与动脉硬化
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
莫中成
中文摘要
中期因子(MK)是促动脉粥样硬化(As)的心血管事件独立预测因子,作用机制未明。巨噬细胞焦亡是促进动脉粥样硬化病变进展的重要因素,预实验发现,MK可影响巨噬细胞焦亡,但机制不详。有研究发现,线粒体自噬可调控细胞焦亡,而模式识别受体NLRX1是新型线粒体自噬受体。生物信息学分析结合预实验,我们发现,MK可下调巨噬细胞线粒体NLRX1表达,并抑制线粒体自噬,腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)可能参与了调控。因此,我们认为“MK可能抑制巨噬细胞AMPK磷酸化,调控NLRX1而抑制线粒体自噬,促进巨噬细胞细胞焦亡,从而加速As进程”。本项目拟以巨噬细胞及As小鼠模型为研究对象,采用转染、荧光探针、电镜和激光共聚焦及常规分子生物学技术,验证MK对巨噬细胞线粒体自噬和细胞焦亡的影响,阐明AMPK/NLRX1在其中的作用以及对MK促As作用的影响机制,为开发As防治靶点提供新策略和实验依据。
英文摘要
Midkine (MK), an independent predictor of cardiovascular, promote atherosclerosis (AS), and the mechanism of which is unclear. Meanwhile, macrophage pyrolysis play a decisive role in atherosclerotic lesion progression. We found that MK could inhibit macrophage pyrolysis in our preliminary study, however, the underlying mechanism is still ambiguous. Studies have found that mitochondrial autophagy can promote cell pyrolysis. The pattern recognition receptor NLRX1 is a new mitochondrial autophagy receptor. We further found that MK could downregulate the expression of NLRX1 in macrophage mitochondria, and inhibit mitochordrial autophagy by adenylate-activated protein kinase (AMPK). Therefore, we consider that MK may inhibit the phosphorylation of AMPK, inhibit mitochondrial autophagy by regulating NLRX1, promote macrophage pyrolysis, and thus exacerbate AS. In this project, it is to verify that the MK could affect mitochondrial autophagy and macrophage pyrolysis, aggravate AS by AMPK/NLRX1 in macrophages and AS mouse models using transfection, fluorescent probes, electron microscopy, laser confocal and conventional molecular biology techniques analysis, which provides potential preventive and therapeutic targets for medical intervention of AS patients in the future.
动脉粥样硬化(AS)以单核/巨噬细胞浸润、泡沫细胞形成、血管壁脂质蓄积、斑块形成和炎症等为主要病理表现,中期因子(MK)是心血管事件独立预测因子之一,在促AS进展中发挥积极作用。细胞焦亡是新发现的一种炎症性细胞死亡方式,线粒体自噬是细胞内一种特殊的选择性自噬,有研究提示它们与AS的发生发展密切相关。巨噬细胞是AS发生的重要致病细胞之一,可参与斑块形成、机体免疫、炎症等病理过程。本项目以巨噬细胞线粒体自噬和细胞焦亡为切入点,围绕线粒体自噬新靶点NLRX1,以巨噬细胞(RAW264.7、THP-1)和ApoE-/-小鼠为研究对象,通过观察MK对巨噬细胞线粒体自噬、焦亡及AS小鼠动脉粥样硬化病变的影响,并采用激动剂、转染等手段干预AMPK、NLRX1等关键分子的表达,系统探讨MK对As的影响及分子机制。结果发现:MK处理后,巨噬细胞NLRX1、Parkin及磷酸化AMPK蛋白的表达下调,细胞线粒体中LC3表达下调,P62蛋白表达上调,LDH释放增加,PI阳性率增高;扫描电镜显示MK处理组巨噬细胞有肿胀现象,细胞膜上出现孔洞,膜上Evs和细胞延伸减少;巨噬细胞中焦亡相关蛋白(GSDMD、GSDMD-N、ASC、IL-1β和Caspase-1)表达上调;动物实验证实,MK促进AS模型小鼠主动脉窦管壁脂质蓄积,促进AS病变的形成;经NLRX1过表达或AMPK激活剂AICAR处理后,可以抑制MK对巨噬细胞线粒体自噬及焦亡的影响,并且延缓MK所致的AS病变进展。研究结果提示,MK可以抑制巨噬细胞线粒体自噬,并可诱导巨噬细胞焦亡,这可能是MK影响AS发生发展的机制之一,而AMPK、NLRX1及Parkin蛋白等是调控MK促AS作用的关键分子,参与了MK致AS的作用过程。本项目的实施,从巨噬细胞作用的新角度进一步阐明了AS发生发展的重要机制,为明确巨噬细胞在AS中的作用以及靶向防治AS新策略的研发提供了实验依据。
国内基金
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