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衰老使BDNF-TrkB通路不利于老年梗死心肌再生机理的研究
结题报告
批准号:
81170324
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
蔡冬青
依托单位:
学科分类:
H1902.衰老相关疾病
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁自强、齐绪峰、沈晓涛、陈夷林、郑馨、曹亮、陈尚
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中文摘要
再生老年缺血坏死心肌目前仍然是一个难题。最近我们率先发现:BDNF-TrkB通路有促心肌血管新生及促凋亡双重作用,心脏微血管内皮细胞(CMECs)衰老导致BDNF-TrkB通路在年老心脏的功能更趋于促凋亡而非促血管新生,且BDNF通路可能参与调控高活性氧及炎症微环境,从而不利于年老梗死心肌的再生。上述发现已阐明:衰老使BDNF-TrkB通路不利于老年梗死心肌再生是年老心脏再生能力下降的重要原因之一。本项目将在已取得原创结果的基础上,进一步阐明:①缺失型BDNF 受体TrkB-T1在年老个体的CMECs是否能传导信号通路、该通路所介导的细胞功能及机理;②BDNF能否促进构成心脏主要细胞类型的活性氧水平升高、可能致凋亡的通路;③BDNF在年老心肌介导超炎症反应的机理,及可能干预的靶点,三个方面去进一步揭示:衰老使BDNF-TrkB通路不利于老年梗死心肌再生的机理。
英文摘要
本研究揭示:1)衰老使心脏微血管内皮细胞(CMECs)以TrkB-T1受体取代TrkB-FL受体,招募下游的功能蛋白Willin,传导BDNF信号,通过激活Hippo通路去促进年老CMECs的移行:2)BDNF处理年老CMECs差异基因的功能之一是激活凋亡,IRF7等三个基因上调,SLC2A4下调是该功能网络的中心,而BDNF处理年青CMECs没有该功能;3)BDNF处理年青CMECs差异基因的功能之一是激活血管新生,MMP9等三个基因上调,NTRK1下调作是该功能网络的中心,而BDNF处理年老CMECs没有该功能;4)BDNF处理年青CMECs差异基因的功能之一是促进心肌功能,而BDNF处理年老CMECs没有该功能;5)BDNF在正常状态,不能促使年青和年老CMECs产生ROS,但在缺氧环境(5%O2)能使年青CMECs表达NADPH及产生ROS增加,致CMECs的程序性坏死,BDNF能下调缺氧年青CMECs的NADPH表达,减小ROS引起细胞死亡,但BDNF对年老CMECs没有该保护功能;6)中度缺氧不能使心脏型成纤维细胞(CFs)死亡,而是促进其增殖,但缺氧结合高活性氧环境,能导致心脏Telocytes (CTs)死亡,却不能导致CFs死亡;7)BDNF作用于年青CMECs通过CSF2、FOS等8个基因表达变化,调控炎症细胞招募,而BDNF作用于年老CMECs通过CXCL1、CXCL10等8个基因表达变化,调控炎症细胞招募,两者SOM聚类分布接近;8)BDNF能促CMECs的IL1-RAI、IL6、IL10、TNF-α等7个基因的表达上调,年青CMECs以上调TNF-α和IL1-RA为主,年老CMECs以上调IL6和IL10为主;9)在缺氧环境,年老CMECs粘附外周血单核细胞数明显高于年青CMECs,BDNF并不能加强该功能;10)BDNF处理年老CMECs的表达差异基因功能结果之一是促进比年青更强的心脏纤维化。上述结果提示,衰老使年老CMECs使用BDNF-TrkB-T1传导信号,也使该通路在年老心肌:1)促血管新生、促进心肌收缩、保护ROS引起细胞死亡的能力下降;2)在缺氧及高活性氧环境引起凋亡趋势增加;3)改变招募炎症细胞的基因、增加心脏纤维化,从而不利于心肌的再生。上述结果为有效再生年老损伤心肌带来新的机理和干预靶点。发表标注资助号SCI文章4篇等。
期刊论文列表
专著列表
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专利列表
BDNF-mediated migration of cardiac microvascular endothelial cells is impaired during ageing
BDNF 介导的心脏微血管内皮细胞迁移在衰老过程中受损
DOI:10.1111/j.1582-4934.2012.01621.x
发表时间:2012-12-01
期刊:JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE
影响因子:5.3
作者:Cao, Liang;Zhang, Liang;Cai, Dongqing
通讯作者:Cai, Dongqing
DOI:--
发表时间:2015
期刊:中国生物工程杂志
影响因子:--
作者:沈晓涛;郑馨;李艳梅;蔡冬青
通讯作者:蔡冬青
Single-cell analysis for BDNF and TrkB receptors in cardiac microvascular endothelial cells
心脏微血管内皮细胞 BDNF 和 TrkB 受体的单细胞分析
DOI:10.3233/bme-141038
发表时间:2014-01-01
期刊:BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING
影响因子:1
作者:Bai, Xinlei;Chen Yilin;Cai, Dongqing
通讯作者:Cai, Dongqing
DOI:10.1111/jcmm.12259
发表时间:2014-05
期刊:Journal of cellular and molecular medicine
影响因子:5.3
作者:Zhao B;Liao Z;Chen S;Yuan Z;Yilin C;Lee KK;Qi X;Shen X;Zheng X;Quinn T;Cai D
通讯作者:Cai D
DOI:10.1111/j.1582-4934.2012.01655.x
发表时间:2013-01
期刊:Journal of cellular and molecular medicine
影响因子:5.3
作者:Zhao B;Chen S;Liu J;Yuan Z;Qi X;Qin J;Zheng X;Shen X;Yu Y;Qnin TJ;Chan JY;Cai D
通讯作者:Cai D
成年心脏内源性再生损伤心肌细胞的调控机理研究
  • 批准号:
    82370245
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
BDNF-TrkB通路衰老改变致年老心脏血管新生及心梗再生功能下降的调控机理及干预研究
  • 批准号:
    81971303
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
心肌细胞源性BDNF对正常与缺血心肌作用机制及衰老对其影响的研究
  • 批准号:
    81670236
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
心脏Telocyte在心脏衰老和再生能力下降中的作用及其机制研究
  • 批准号:
    91649203
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    270.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
心脏Telocytes促进梗死心肌再生机理的研究
  • 批准号:
    81470433
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
与心脏衰老相关表型的功能研究
  • 批准号:
    30973158
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
BDNF-TrkB通路与老年缺血坏死心肌再生相关机理的研究
  • 批准号:
    30770886
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
心脏血管特异性靶向短肽H1靶向介导缺血心肌血管新生的研究
  • 批准号:
    30570369
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
新筛选能特异性靶向心脏血管短肽的作用研究
  • 批准号:
    30340038
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    蔡冬青
  • 依托单位:
国内基金
海外基金