FNDC5促进骨骼肌再生及保护失神经支配肌萎缩的分子机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    81873774
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    56.0万
  • 负责人：
    于研
  • 依托单位：
    同济大学
  • 学科分类：
    H0911.神经-肌肉接头和肌肉疾病、自主神经疾病
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The skeletal muscle presents the pathological state of atrophy and regeneration disorder after denervation, since the muscle homeostasis is disturbed. The treatment strategy of denervated muscle atrophy mainly focuses on preventing the progress of atrophy, but the efficacy is not satisfactory. Therefore, the enhancement of muscle regeneration is supposed to be a new strategy of muscle atrophy therapy. However, the molecular mechanism of muscle regeneration remains unclear. In our pilot study, FNDC5 was found markedly upregulated both in vitro (the differentiation of C2C12 cells) and in vivo (induction of CTX) models of muscle regeneration. Furthermore, overexpression of FNDC5 could promote muscle regeneration in vitro, whereas knockdown of FNDC5 could inhibit that. In addition, myostatin might be a downstream gene of FNDC5. Based on the results above, functional experiments will be performed first in vitro and in vivo to clarify the relationship between FNDC5 and muscle regeneration. The mechanism of muscle regeneration mediated by the progress that FNDC5 regulated myostatin will be illuminated subsequently. Finally, the protective function of FNDC5 against denervated muscle atrophy will be confirmed via overexpression of FNDC5. This study could provide the experimental evidence and a novel target for denervated muscle atrophy therapy.
骨骼肌失神经支配后，肌肉内环境稳态随之失衡，呈现肌小管萎缩与再生障碍为主导的病理状态。当前治疗策略主要是围绕干预肌小管萎缩进程而展开，但效果不理想。因此，提高肌肉再生能力可能是治疗肌萎缩的新策略，但肌肉再生的分子机制尚不清楚。本项目前期研究发现，FNDC5在细胞水平（C2C12细胞分化）和动物水平（心脏毒素诱导）的肌肉再生模型中表达均升高；进一步在C2C12细胞过表达FNDC5能促进肌肉再生，而敲降FNDC5能抑制肌肉再生；myostatin可能是FNDC5的潜在下游基因。基于该研究基础，本项目首先在细胞和动物水平明确FNDC5与肌肉再生的关系；然后阐明FNDC5通过调控myostatin介导肌再生的机制；最后基于FNDC5过表达手段，明确FNDC5通过促进肌再生保护失神经所致肌萎缩的机理。本研究将为治疗失神经所致肌萎缩提供实验依据和干预新靶点。

结项摘要

促进肌肉再生是治疗某些肌肉疾病的潜在方法。FNDC5 (Fibronectin type III domain containing 5)是一种糖基化I型膜蛋白，在肌肉、脑和心脏中大量存在。FNDCs有促进心肌细胞分化、脂肪源性干细胞、成骨细胞、脂肪生成的作用。然而，FNDC5在肌肉再生中的作用尚不清楚。在此，我们通过体外和体内实验评估了FNDC5对骨骼肌再生的影响。我们发现在体外C2C12成肌细胞分化过程中FNDC5的表达增加。过表达FNDC5促进细胞分化，低表达FNDC5抑制细胞分化。在体内，我们发现FNDC5在心脏毒素(CTX)诱导的肌肉再生模型中表达增加。敲低和敲除FNDC5小鼠骨骼肌再生能力下降。我们发现FNDC5通过抑制肌肉生长抑制素介导肌源性分化。总之，这些结果表明FNDC5是骨骼肌分化和再生的重要调节因子。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
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专利数量（0）
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  • DOI：
    10.1016/j.compbiomed.2021.104291
  • 发表时间：
    2021-03-03
  • 期刊：
    COMPUTERS IN BIOLOGY AND MEDICINE
  • 影响因子：
    7.7
  • 作者：
    He, Lei;Xiang, Qingzhi;Cheng, Liming
  • 通讯作者：
    Cheng, Liming
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021-12
  • 期刊：
    Pain and therapy
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Xi X;Zeng Z;Li F;Wang C;Ma B;Xie N;Tsai TY;Li G;Yu Y;Cheng L
  • 通讯作者：
    Cheng L
Is reduction or arthrodesis in situ the optimal choice for adolescent spondylolisthesis?-a systematic review and meta- analysis.
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  • DOI：
    10.21037/apm-21-569
  • 发表时间：
    2021-07
  • 期刊：
    Annals of palliative medicine
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xuqiang Zhan;Xin Xi;Fuping Li;Qingzhi Xiang;Jikui Qian;Haixin Yu;Lei He;Yan Yu;Liming Cheng
  • 通讯作者：
    Liming Cheng
Inhibition of lncRNA MAAT Controls Multiple Types of Muscle Atrophy by cis- and trans-Regulatory Actions
抑制 lncRNA MAAT 通过顺式和反式调节作用控制多种类型的肌肉萎缩
  • DOI：
    10.1016/j.ymthe.2020.12.002
  • 发表时间：
    2021-03-03
  • 期刊：
    MOLECULAR THERAPY
  • 影响因子：
    12.4
  • 作者：
    Li, Jin;Yang, Tingting;Xiao, Junjie
  • 通讯作者：
    Xiao, Junjie
Distinct fusion intersegmental parameters regarding local sagittal balance provide similar clinical outcomes: a comparative study of minimally invasive versus open transforaminal lumbar interbody fusion
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  • DOI：
    10.1186/s12893-020-00765-0
  • 发表时间：
    2020-05-12
  • 期刊：
    BMC SURGERY
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Li, Fuping;Li, Chen;Cheng, Liming
  • 通讯作者：
    Cheng, Liming

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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