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利用条件性基因敲除小鼠模型研究JAK2激酶在糖尿病ED中的作用及机制
结题报告
批准号:
81471451
项目类别:
面上项目
资助金额:
74.0 万元
负责人:
刘继红
依托单位:
学科分类:
H0406.性功能障碍
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨竣、熊飞、李明超、常宝、陈瑞宝、张岩、徐浩、李瑞、牛永华
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中文摘要
研究表明,糖尿病勃起功能障碍(ED)药物治疗效果不理想与海绵体内皮功能障碍、平滑肌收缩性增强及细胞过度凋亡等多因素相关。在心血管系统中,2型非受体型酪氨酸激酶(JAK2)活化可导致活性氧(ROS)大量生成、平滑肌收缩性增强以及血管内皮和平滑肌细胞过度凋亡。申请者利用JAK2的化学抑制剂AG490进行的预实验发现,抑制JAK2活化后,可通过减少活性氧生成、降低海绵体平滑肌收缩性、减少海绵体内皮和平滑肌细胞凋亡,进而显著改善糖尿病ED大鼠勃起功能。为进一步研究JAK2作为ED治疗新靶点的可行性,本项目拟利用内皮细胞JAK2条件性敲除小鼠、平滑肌细胞JAK2条件性敲除小鼠和全身JAK2条件性敲除小鼠三种模型,在体外、体内和分子水平深入研究JAK2对高糖环境下阴茎海绵体内皮细胞和平滑肌细胞功能及数量的影响,从而阐明JAK2对勃起功能的影响和作用机制,为开发糖尿病ED特异性靶向治疗新药提供理论基础。
英文摘要
A large number of research results show that the effectiveness of drug treatment on diabetic erectile dysfunction (ED) is poor, the main mechanisms of which are associated with endothelial dysfunction, and increased smooth muscle tone along with excessive apoptosis of penile tissues. In the cardiovascular system, it has been reported that janus kinase 2 (JAK2) activition lead to excessive production of reactive oxygen species (ROS), increased vascular tone and excessive apoptosis of vascular endothelial and smooth muscle cells. In our preliminary experiments, we found that the JAK2 chemical inhibitor AG490 treatment was able to restore erectile dysfunction in diabetic rats. The main mechanisms of this improvement were suggested with decreased reactive oxygen species level, reduced cavernous smooth muscle tone and increased contents of endothelium and smooth muscle in penile tissue. For further study, we design this research to explore the role of JAK2 on ED and underlying mechanisms in Vitro and in Vivo using inducible endothelial cells specific JAK2 knockout mouse model, inducible smooth muscle cells specific JAK2 knockout mouse model and inducible JAK2 knockout mouse model. Finally, this work will have the potential to characterize a new molecular target and theoretical basis for treating diabetic ED.
糖尿病性勃起功能障碍(ED)是糖尿病常见的并发症,其药物治疗效果不理想。大量研究显示,氧化应激是糖尿病并发症的重要介导因素,氧化应激可导致海绵体内皮细胞功能障碍、平滑肌细胞舒张功能减弱、细胞凋亡增加,从而损伤勃起功能。2型非受体型酪氨酸激酶(JAK2)在体内广泛表达,有研究显示高糖环境可激活JAK2,进而导致活性氧(ROS)生成增加,平滑肌细胞和内皮细胞凋亡增加、细胞功能障碍,从而引起糖尿病心血管并发症。.本课题组利用内皮细胞JAK2条件性敲除小鼠、平滑肌细胞JAK2条件性敲除小鼠和全身JAK2条件性敲除小鼠三种模型,分别研究JAK2对高糖环境下阴茎海绵体内皮细胞和平滑肌细胞的影响,并评价其对小鼠勃起功能的影响。我们的研究显示:(1)糖尿病ED小鼠的阴茎海绵体中JAK2的磷酸化激活明显增加,而JAK2的基础表达水平变化不大;利用他莫昔芬诱导JAK2敲除后,JAK2的基础表达和磷酸化水平均降低,小鼠的血糖水平变化不大,但勃起功能有所改善,其中全身JAK2敲除的小鼠勃起功能改善明显,内皮和平滑肌JAK2敲除小鼠的勃起功能改善不明显。(2)糖尿病ED小鼠阴茎海绵体中的活性氧水平增高,JAK2敲除后,活性氧水平明显下降,这表明减少氧化应激可能是JAK2敲除改善ED的一个机制。(3)糖尿病ED小鼠阴茎海绵体中的纤维化程度增加,敲除JAK2可以改善海绵体纤维化,这可能也是其作用机制之一。(4)糖尿病ED小鼠阴茎海绵体中细胞凋亡水平增加,敲除JAK2可减少细胞凋亡,增加海绵体内皮细胞和平滑肌细胞的数量。(5)NO-cGMP通路在糖尿病小鼠阴茎海绵体中下调,敲除JAK2可以上调该通路的表达。.本项目利用条件性JAK2基因敲除小鼠研究了JAK2在糖尿病ED中的作用机制。我们的研究发现,JAK2的磷酸化激活可能是糖尿病ED的发病机制之一,JAK2的激活可以导致阴茎海绵体的氧化应激水平增高,海绵体纤维化和细胞凋亡增加,同时下调NO-cGMP通路,而敲除JAK2可以逆转这些变化,同时改善勃起功能。该发现为糖尿病ED的治疗找到了一个新的靶点。
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
DOI:10.21037/tau.2017.03.02
发表时间:2017-04
期刊:Translational andrology and urology
影响因子:2
作者:Li H;Jiang H;Liu J
通讯作者:Liu J
Predictive value of FSH, testicular volume, and histopathological findings for the sperm retrieval rate of microdissection TESE in nonobstructive azoospermia: a meta-analysis.
FSH、睾丸体积和组织病理学结果对非梗阻性无精子症显微切割 TESE 取精率的预测价值:一项荟萃分析
DOI:10.4103/aja.aja_5_17
发表时间:2018-01
期刊:Asian journal of andrology
影响因子:2.9
作者:Li H;Chen LP;Yang J;Li MC;Chen RB;Lan RZ;Wang SG;Liu JH;Wang T
通讯作者:Wang T
DOI:10.13201/j.issn.1001-1420.2017.06.013
发表时间:2017
期刊:临床泌尿外科杂志
影响因子:--
作者:刘继红;王涛;康皓;江弘炀
通讯作者:江弘炀
The effect of cavernous nerve traction on erectile function in rats.
海绵神经牵引对大鼠勃起功能的影响
DOI:10.1371/journal.pone.0186077
发表时间:2017
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Li H;Chen L;Wang T;Wang S;Liu J
通讯作者:Liu J
Calpain inhibition improves erectile function in diabetic mice via upregulating endothelial nitric oxide synthase expression and reducing apoptosis.
钙蛋白酶抑制通过上调内皮一氧化氮合酶表达和减少细胞凋亡来改善糖尿病小鼠的勃起功能
DOI:10.4103/aja.aja_63_17
发表时间:2018-07
期刊:Asian journal of andrology
影响因子:2.9
作者:Li H;Chen LP;Wang T;Wang SG;Liu JH
通讯作者:Liu JH
SpCas9-NG-ES移码突变MBD2在糖尿病ED发病和治疗中的作用及其机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
良性前列腺增生铥激光微创手术机器人基础理论和关键技术研究
  • 批准号:
    92048204
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    240万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
平滑肌外泌体介导CRISPRi技术调控PDE5和JAK2基因治疗糖尿病ED的实验研究
  • 批准号:
    81873831
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
SEMA4D基因突变在孤立性促性腺激素释放激素缺乏症发病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81671443
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
利用转基因大鼠模型研究人组织激肽释放酶1对阴茎勃起功能的影响及作用机制
  • 批准号:
    81270690
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
PDE5和iNOS基因修饰的自体脂肪干细胞移植治疗勃起功能障碍
  • 批准号:
    81070484
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
RNA激活技术治疗勃起功能障碍的实验研究
  • 批准号:
    30872574
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
siRNA抑制阴茎海绵体平滑肌细胞PDE5基因表达治疗ED的研究
  • 批准号:
    30471736
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
中药泽泻抑制尿草酸钙结石形成机理及其活性成分的研究
  • 批准号:
    39970891
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    12.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
中草酸钙尿石患者尿凝血酶原F1分子异常及其机制研究
  • 批准号:
    39970740
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    11.0万元
  • 批准年份:
    1999
  • 负责人:
    刘继红
  • 依托单位:
国内基金
海外基金