Beclin1介导的非自噬通路调控心肌细胞重编程的作用及机制研究
批准号:
32070728
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
王丽
依托单位:
学科分类:
细胞命运及重编程
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王丽
中文摘要
心肌梗死及其所致的心力衰竭是全球主要的致病致死因素之一。目前尚无有效临床治疗手段实现心肌再生和心功能恢复。心肌细胞直接重编程技术能转化梗死区成纤维细胞为功能性心肌细胞(iCM),有望解决该医学难题。但重编程机制尚需深入研究,重编程效率有待进一步提高。本项目基于前期单细胞组学研究,经功能性筛选并进一步鉴定,发现敲低Beclin1促进iCM线粒体生成和重编程。初步研究发现Beclin1以不依赖于自噬的方式抑制经典Wnt/β-Catenin通路。但是,Beclin1-Wnt信号轴对iCM线粒体生成和重编程的确切作用有待进一步明确,其作用靶点和分子机制有待解析。本项目将系统研究Beclin1/Wnt信号通路在调控线粒体重构和iCM重编程中的分子机制和信号网络,并解析Beclin1介导的重编程通路对心肌再生的核心调控作用,为开发心梗心衰等心脏病治疗的新策略提供靶点及实验依据。
英文摘要
Loss of cardiomyocytes resulted from myocardial infarction or the progressive heart failure is the major cause of morbidity and mortality. Current therapeutic approaches have limited capacities to regenerate the injured myocardium. Cardiac reprogramming that directly converts fibroblasts into contractile iCMs (induced cardiomyocytes) offers a promising approach for heart repair yet much efforts are needed to fully depict the underlying molecular mechanisms and to improve the reprogramming efficiency. We performed loss of function screen with candidates from our previous single cell RNA sequencing that target mitochondrial and cellular metabolism, and we identified autophagic factor Beclin1 potentially regulates mitochondrial biogenesis and iCM reprogramming. Unexpectedly, Beclin1 was found to suppress iCM induction in an autophagy independent manner but inhibit activation of Wnt/β-Catenin signaling pathway. To thoroughly illustrate the mechanism(s) of Beclin1 mediated cell fate shaping of iCMs, this project aims to further depict the mitochondria remodeling and metabolic reconstruction affected by Beclin1, to identify direct targets of Beclin1-Wnt/β-Catenin signaling cascade and to identify the role of Beclin1 mediated in vivo reprogramming for heart repair.
心肌梗死及其引起的心力衰竭已成为全球致病和致死的主要因素。目前,临床上尚未有有效的治疗手段能够实现心肌再生及心功能恢复,因此,迫切需要开发新的治疗策略,增加功能性心肌细胞的数量,从而修复损伤的心肌组织,恢复心脏功能,进而为治疗心肌梗死和心力衰竭提供有效的临床手段。Beclin1是调控细胞自噬的关键因子,可介导细胞命运决定和组织修复。我们的研究表明,在心肌细胞重编程过程中,缺失Beclin1可显著促进成纤维细胞向心肌细胞的转化,并对心肌再生修复过程产生促进作用。然而,Beclin1参与调控心肌细胞命运决定的分子机制仍未得到充分阐明。本研究进一步结合转录组学测序和功能实验,深入探讨Beclin1缺失在心肌细胞分化过程中的决定性作用,发现其通过调控Wnt和BMP信号通路来提高心肌细胞的分化效率及分化质量。这一研究不仅有助于深入理解Beclin1在心肌细胞命运决定中的作用,也为心肌再生医学提供新的治疗策略。通过靶向调控Beclin1及其下游信号通路,促进心肌细胞的有效生成,从而推动心肌梗死和心力衰竭的临床治疗进展。
细胞衰老抑制直接重编程及心肌再生修复的分子机理研究
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批准号:92068107
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:79.0万元
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批准年份:2020
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负责人:王丽
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依托单位:
Pannexin1介导的神经元-小胶质细胞间通讯在口腔颌面部疼痛中的作用研究
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批准号:82001073
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:王丽
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依托单位:
国内基金
海外基金