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脂肪组织中维持线粒体稳定性的时空网络调控机制研究
结题报告
批准号:
31900823
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
芦小单
依托单位:
学科分类:
C1105.整合生理学与整合生物学
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
线粒体生发降解平衡是维持能量代谢稳定的重要保障。脂肪组织是研究线粒体稳定性调节机制的理想模型:寒冷刺激能激活肾上腺素受体β3-AR信号,诱导生成富含线粒体的米色脂肪;移除刺激后,线粒体被快速清除并恢复为白色脂肪组织,然而目前线粒体稳定性的调控机理还有很多未知。线粒体自噬一般受到PINK1/Parkin、LC3等多种信号调控。我们研究mt-Keima小鼠米色脂肪生发降解模型和PINK1/Parkin荧光示踪脂肪细胞模型,发现β3-AR信号对脂肪线粒体自噬水平有抑制作用。在此基础上提出本项目研究:1)米色脂肪中PINK1/Parkin在线粒体自噬清除过程中的功能;2)β3-AR信号激活PKA途径,通过磷酸化作用介导线粒体内膜蛋白MIC60- PINK1/Parkin之间的互作,从而抑制线粒体自噬的机制。本项目研究将对揭示脂肪组织线粒体稳定性调控机制,为代谢性疾病的预防和治疗提供新的策略和途径。
英文摘要
The homeostasis of mitochondrial biogenesis and degradation is important in maintaining the stability of energy metabolism. Mitochondria mis-regulation exists in several human diseases, such as obesity, diabetes and cancer. Adipose tissue is an ideal model to study the mechanism of mitochondrial regulation. Beige adipocytes are an inducible form of mitochondria-enriched thermogenic adipocytes, which emerge in response to external stimuli like chronic cold exposure with the activation of β3-AR. Following the withdrawal of external stimuli, beige adipocytes directly acquire a white fat-like phenotype. As we knew, mitophagy is mainly regulated by the signaling pathway of PINK1/Parkin, LC3 et al. However, the regulatory mechanism of this transition is still not clear..We have developed an mitochondrial biogenesis and degradation model in mt-Keima mouse and PINK1-GFP/YFP-Parkin over-expression model in mouse immortalized adipocytes. And found that β3-AR is able to attenuate the mitophagy flux in adipose tissue. Based on the phenomenon, our study will systematically analyze the function of PINK1/Parkin in regulating the process of mitochondrial clearance in beige adipose tissue. Explore the roles of β3-AR signal stimulated PKA pathway in controlling PINK1/Parkin-mediated mitophagy through mitochondrial inner membrane MIC60/Mitofilin in beige adipose tissue. This study will distinguish the regulatory mechanisms of PINK1/Parkin-mediated mitophagy in beige adipose, which will bring a fresh perspective on the prevention and treatment of diseases caused by metabolic disorders.
寒冷刺激等条件能够诱导米色脂肪生成,去除刺激后又快速恢复为白色脂肪,线粒体在短时间内被快速清除。Parkin介导的线粒体自噬途径在米色脂肪细胞清除过程中至关重要。本项目研究工作进展顺利,按照计划研究揭示了PINK1/Parkin 在米色脂肪线粒体自噬中的作用,β3-AR 信号途径影响米色脂肪细胞线粒体自噬的机制。另外,我们研究发现热量限制(CR)在基因转录谱水平参与调控代谢重编程的过程。棕色脂肪和骨骼肌这两种产生热能的重要器官,能够通过配体和受体相互作用调节其脂肪酸代谢和产热过程。.综合应激反应(ISR)是一种进化上保守的细胞内信号网络,有助于细胞、组织和生物体适应环境变化并维持健康。生理状态下,ISR参与控制蛋白质合成和蛋白质稳态。在本研究中,我们进一步研究发现,抑制ISR(ISRIB)与线粒体自噬具有相关性。在过表达Parkin-GFP的细胞模型中,发现ISRIB能够减弱细胞受损线粒体对Parkin的招募,并在细胞水平、基因水平和蛋白水平进行验证。本项目研究进一步揭示了脂肪组织线粒体稳定性调控机制,及其与综合应激反应的相关性,为代谢性疾病的预防和治疗提供新的策略和途径。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2021
期刊:吉林医学
影响因子:--
作者:佟学颖;刘依侬;刘思奇;吕飞;芦小单
通讯作者:芦小单
DOI:--
发表时间:2021
期刊:长春师范大学学报
影响因子:--
作者:佟学颖;李思琦;张智慧;侯巍;高鸿霞;芦小单
通讯作者:芦小单
DOI:10.3969/j.issn.1000-484x.2021.13.002
发表时间:2021
期刊:中国免疫学杂志
影响因子:--
作者:李思琦;芦小单;王国庆;高鸿霞
通讯作者:高鸿霞
DOI:10.3390/nu15041047.
发表时间:2023
期刊:Nutrients
影响因子:5.9
作者:Feng Y;Cui Z;Lu X;Gong H;Liu X;Wang H;Cheng H;Zhang Q;Kong X
通讯作者:Kong X
DOI:10.3390/nu15041047
发表时间:2023-02-20
期刊:Nutrients
影响因子:5.9
作者:Feng Y;Cui Z;Lu X;Gong H;Liu X;Wang H;Cheng H;Gao H;Shi X;Li Y;Ye H;Zhang Q;Kong X
通讯作者:Kong X
血管内皮生长因子参与调控脂肪组织纤维化和能量平衡的机制研究
  • 批准号:
    32011540004
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    15万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    芦小单
  • 依托单位:
国内基金
海外基金