Nrf2调控的线粒体质量控制在纳米银内皮细胞毒性和硒保护中的作用
批准号:
82060057
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
贾绍斌
依托单位:
学科分类:
心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
贾绍斌
中文摘要
纳米银(AgNP)广泛应用于医疗和技术领域,其心血管损害已受到关注。我们前期研究和最新文献显示线粒体质量控制在AgNP细胞毒性中起重要作用,但其在AgNP血管内皮损伤中的作用及调控的关键靶点尚未阐明。预实验结果显示AgNP激活线粒体凋亡通路,引起线粒体形态改变,下调Nrf2表达,增加线粒体分裂,引起内皮细胞损伤。我们依此提出科学假说:AgNP通过减少Nrf2影响线粒体质量控制使线粒体出现分裂增加、再生减少及功能减退,最终导致内皮细胞死亡。硒通过激活Nrf2,保护线粒体功能,阻止AgNP导致的线粒体质量控制失调和细胞损伤。本课题利用体内外染毒模型,观察AgNP对内皮细胞线粒体质量控制的影响,结合Nrf2敲除/过表达,明确Nrf2是调控线粒体质量控制的主要靶点,并阐明硒的保护机制。研究结果有助于揭示AgNP内皮细胞毒性的新机制,为研究纳米颗粒致动脉粥样硬化奠定基础,并为药物治疗提供理论依据。
英文摘要
Silver nanoparticle (AgNP) has been widely used in medical and technical fields, and its cardiovascular damage has been concerned. Our previous studies and the latest literature show that mitochondrial quality control plays an important role in AgNP cytotoxicity, but its role and regulatory mechanisms have not been elucidated in AgNP -induced vascular endothelial injury. Our preliminary studies suggested that AgNP activated the mitochondrial apoptosis pathway, caused mitochondrial morphological changes, decreased the expression of Nrf2, increased mitochondrial fission, and induced endothelial cell damage. Therefore, we propose the scientific hypothesis: the uncontrolled mitochondrial quality regulated by Nrf2 causes endothelial cytotoxicity induced by AgNP. AgNP affects mitochondrial quality control by reducing Nrf2, leading to the increase of mitochondrial fission, the decrease of mitochondrial biogenesis, and the decline of mitochondrial function, which eventually leads to cell death. Selenium protects mitochondria by activating Nrf2, preventing the changes and cell damage caused by AgNP. In this study, the effects of AgNP on mitochondrial quality control of endothelial cells were observed using in vivo and in vitro toxicity model, and Nrf2 knockout/overexpression was combined to identify Nrf2 as the main regulatory target. The protective mechanism of selenium was also elucidated. The results are helpful to reveal the new mechanism of AgNP endothelial cytotoxicity, lay a foundation for the study of atherosclerosis caused by nanoparticles (ultrafine particles), and provide a theoretical basis for drug therapy.
纳米银(Silver nanoparticles, AgNP)作为一种重要的纳米材料,已在各个领域得到了广泛应用,但对人体健康的潜在风险也逐渐显现。硒(Sodium selenite, Se)是一种具有抗氧化和抗炎特性的微量元素,能清除生物机体内的自由基,对人类健康起着至关重要的作用。课题组前期研究发现,亚硒酸钠能够改善AgNP诱导的氧化应激及线粒体动态失衡。核因子E2相关因子2(Nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)通过诱导抗氧化基因的表达参与多种解毒和抗氧化防御过程。已有文献报道Se通过上调Nrf2依赖性过氧化酶的表达,从而增强其保护作用,但Se是否能够激活Nrf2的表达抑制氧化应激及炎症反应减轻AgNP所致的血管内皮功能障碍,国内外尚未见报道。本研究通过构建AgNP染毒大鼠模型,观察Se对AgNP诱导的血管内皮结构和功能损伤的保护作用。然后,使用AgNP作用于人脐静脉内皮细胞HUVECs建立细胞损伤模型,Nrf2/HO-1信号通路为切入点,深入探讨Se对AgNP诱导的血管内皮细胞损伤及功能障碍中的具体保护机制。研究结果表明亚硒酸钠通过激活Nrf2,促进HO-1抗氧化酶的表达,抑制NLRP3炎性小体活化和HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路,保护血管内皮细胞免受AgNP诱导氧化应激和炎性损伤,从而改善血管内皮功能障碍。这些数据不仅拓宽了我们对AgNP潜在毒性的认识,也为开发有效的治疗方法提供了新的思路。
PCSK9经泛素连接酶TRIM26介导铁死亡促血管内膜钙化的作用和机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:33万元
-
批准年份:2022
-
负责人:贾绍斌
-
依托单位:
高同型半胱氨酸血症激活巨噬细胞TRPV1促易损斑块形成机制研究
-
批准号:81660060
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:35.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:贾绍斌
-
依托单位:
同型半胱氨酸经组蛋白和DNA甲基化相互作用调控ERO1α促内质网应激的分子机制
-
批准号:81460079
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:49.0万元
-
批准年份:2014
-
负责人:贾绍斌
-
依托单位:
国内基金
海外基金