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糖尿病性心肌纤维化中SIRT1与MIF信号通路交互作用的分子机制研究
结题报告
批准号:
81270222
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
单志新
学科分类:
H0202.心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
林秋雄、饶芳、雷和平、杨慧、符永恒、朱杰宁、谭虹虹、江雪燕、黄帅
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中文摘要
心肌纤维化是糖尿病性心肌重构的重要方面, 但发生机制不明。我们证实发生纤维化的糖尿病db/db小鼠心肌中去乙酰化酶SIRT1和巨噬细胞移动抑制因子(MIF)分别显著降低和升高,SIRT1和MIF在心肌成纤维细胞中存在彼此负调控作用。推测MIF通过MIF-CD74-MAPK轴负调控SIRT1蛋白表达,活化Smad3并调控细胞外基质(ECM)相关基因表达;SIRT1降低使心肌消除活性氧簇(ROS)能力下降、去乙酰化NF-kB、AP1和Smad3减少,进而促进MIF表达、MIF信号通路激活和ECM相关基因表达。本课题将利用db/db小鼠和db/m小鼠,MIF基因敲除小鼠、C57BL/6小鼠及其心肌成纤维细胞,从整体-细胞-分子水平,研究SIRT1与MIF信号通路的交互作用,评价增强心肌SIRT1表达,抑制MIF表达对心肌纤维化的治疗作用,为进行糖尿病性心肌纤维化的治疗研究提供科学依据和资料。
英文摘要
Myocardial fibrosis is the most important aspect in diabetic cardiac remodeling, but the mechanism underlying is not well elucidated. Our previous study showed that silent mating type information regulation 2 homolog-1 (Sirtuin1, SIRT1) protein was markedly decreased, and macrophage migration inhibitory factor(MIF)was markedly increased in the myocardium of 18-week-old diabetic db/db male mice with obvious myocardial fibrosis.A mutual negative regulation was found between SIRT1 and MIF in mouse cardiac fibroblasts.We hypothesize that MIF activates Smad3 to modulate ECM-related genes expression and negatively modulates SIRT1 protein expression via MIF-CD74-MAPK axis. Down-regulation of SIRT1 decreases the deacetylated forms of NF-kB, AP1 and Smad3, and reduces the level of reactive oxygen species(ROS) in cardiomyocytes, contributing to MIF expression, activation of MIF signaling pathway and ECM-related genes expression. The diabetic db/db male mice, MIF-knockout(MIF-KO) male mice and C57BL/6 male mice, and cardiac myofibroblasts derived from the adult MIF-KO male mice and adult C57BL/6 male mice will be used in the present project. We will study the roles of SIRT1 and MIF, cross-talk between SIRT1 and MIF signalling pathway in the process of diabetic myocardial fibrosis at the whole organism, cellular and molecular level,respectively. The effects of myocardium-specific over-expression of SIRT1 and suppression of MIF will be evaluated on the therapy effectiveness of diabetic myocardial fibrosis in diabetic db/db male mice. The present study is expected to provide scientific evidence and material for future therapy research on diabetic myocardial fibrosis.
心肌纤维化是糖尿病性心肌重构的重要方面, 但发生机制不明。巨噬移动抑制因子(MIF)是一种重要的前炎症因子,控制着炎症反应的起始点和反应程度,但MIF又具有明确的抗氧化活性。一般认为,炎症反应参与了糖尿病性心肌纤维化的过程,但MIF在发生纤维化的糖尿病心肌中的表达和作用机制不明。.利用MIF整体敲除(MIF-KO)及其野生型对照小鼠,建立链脲佐菌素(STZ)诱导的I型糖尿病动物模型,检测小鼠心肌中Sirt1,纤维化相关Cola1、Col3a1和α-SMA等目标基因的表达。分离培养小鼠心肌成纤维细胞,建立高葡萄糖/葡萄糖氧化酶(HG/Go)诱导的糖尿病性心肌纤维化的细胞模型。研究MIF对小鼠心肌成纤维细胞表型和纤维化相关基因表达调控的分子机制,并探讨MIF对小鼠心肌细胞中葡萄糖转运蛋白GLUT4表达的调控作用。.本项目从整体动物水平证实MIF敲除可加重糖尿病性心肌纤维化,但不影响SIRT1的表达。明确MIF通过上调Nrf2表达,增加抗氧化相关HO-1、SOD1、SOD2和TRX2表达,降低ROS水平,抑制Smad3信号通路活化。阐明MIF通过上调MLL和HCF1表达来增加Nrf2表达,进而使心肌成纤维细胞中抗氧化相关基因表达增加。发现MIF可特异上调具有抗纤维化作用的微小RNA-29b(miR-29b)表达来抑制纤维化相关基因表达。同时,证实MIF通过激活AMPK信号通路和MEF2A,-2C,-2D和Zac1上调心肌细胞中GLUT4表达,进而有利于抑制心肌纤维化的发生。本项目证实MIF具有抑制糖尿病性心肌纤维化的作用,并从整体-细胞-分子水平阐明了MIF通过增强Nrf2和抗氧化相关基因表达,降低ROS水平和Smad3信号通路激活,升高miR-29b和GLUT4表达来抑制心肌纤维化的分子机制。本项目为以MIF为靶点的糖尿病性心肌纤维化的治疗研究提供科学依据和资料,具有重要的科学意义和应用研究价值。
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:--
发表时间:2015
期刊:J Cell Mol Med
影响因子:--
作者:Liao YL;Zheng XL;Yu XY;Shan ZX(单志新)
通讯作者:Shan ZX(单志新)
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Mol Cell Biochem
影响因子:--
作者:Fu Y;Zou X;Liu X;Shan zhixin
通讯作者:Shan zhixin
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Mol Cell Biochem
影响因子:--
作者:Xue Y;Yang M;Wu S;Zhixin Shan (单志新)
通讯作者:Zhixin Shan (单志新)
DOI:--
发表时间:2013
期刊:S Chin J Cardiol
影响因子:--
作者:符永恒;朱杰宁;单志新
通讯作者:单志新
DOI:--
发表时间:2016
期刊:中国病理生理杂志
影响因子:--
作者:杨慧;饶芳;吴书林;单志新
通讯作者:单志新
异柠檬酸脱氢酶3a乳酸化降低H3R2me2a 修饰抑制心肌肥厚的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
CircRNA_0036176通过Myo9a-208aa-IRF9/STAT3轴抑制心肌纤维化的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
miR-221介导环形RNA_005647激活TGFβ1/TGFβR1-PAK1途径促进心肌纤维化
  • 批准号:
    81770264
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
环形非编码RNA circRNA_000203促进衰老性心肌重构的机制研究
  • 批准号:
    91649109
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
miR-199a/miR-214簇激活NF-kB通路参与心肌肥厚的机制研究
  • 批准号:
    81470439
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    72.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
miR-16的下调表达促进心肌肥厚的作用机制研究
  • 批准号:
    81070102
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
人骨髓间充质干细胞(hMSCs)分化为心肌细胞相关miRNAs的筛选及其调控hMSCs定向分化研究
  • 批准号:
    30672077
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
用RNAi技术抑制MIF表达对动脉粥样硬化进程的影响
  • 批准号:
    30300421
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    17.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    单志新
  • 依托单位:
国内基金
海外基金