课题基金 / 基金详情

核呼吸因子1调控HIF-1α表达对细胞低氧适应的影响

批准号:
31471141
项目类别:
面上项目
资助金额:
88.0 万元
负责人:
朱俐
依托单位:
学科分类:
特殊环境生理与比较生理学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵育、陆亚鹏、王丹、陈忠平、章洁、石茜、王芳芳、钱振青、杨燕飞

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项目成果

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中文摘要
低氧是许多疾病共有的病理过程,也是特殊环境最常见的医学问题之一。核呼吸因子1(NRF-1)是调控线粒体呼吸链蛋白表达的核转录因子,最新研究显示在二千余种基因的启动子区含有NRF-1结合共有序列,提示NRF-1有更多的潜在功能。低氧诱导因子1(HIF-1)是研究低氧适应最受关注的热点,但是对HIF-1α转录水平调控的了解还非常有限。我们前期研究在HEK293T细胞中首次发现NRF-1功能性结合于人HIF-1α基因5'-调控区,对HIF-1α基因表达具有负调控作用。低氧对正常组织细胞和肿瘤细胞的NRF-1具有不同影响,且NRF-1蛋白水平与HIF-1α mRNA 水平负相关。故本项目拟系统研究NRF-1对HIF-1α基因表达的调控作用,探讨该调控作用对细胞低氧适应的影响。该研究将提出细胞低氧适应的新机制,并为研究正常与肿瘤细胞在低氧适应中的不同反应提供新的切入点。
英文摘要
Hypoxia is a common pathological process for mamy diseases, and one of the most frequent medical problem in specific environment. The nuclear respiratory factor-1 (NRF-1)serves as a transcription factor that activates the expression of a wide range of nuclear genes essential for mitochondrial biogenesis and function, including mitochondrial respiratory complex subunits.Recent research identified the existence of the NRF-1 binding consensus sequence in the proximal promoter regions of more than two thousand genes, suggesting more potential function of NRF-1 might be discovered. Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1), a most important transcription factor regulating more than one hundred target genes under hypoxic conditon, has long been a research focus to study hypoxic adaptation.However,the regulation of HIF-1α in transcriptional level has not been fully elucidated. We first discovered the functional binding sites in the 5'-regulator region of HIF-1α and the negtive regulation of HIF-1α by NRF-1 in HEK293T cell line. We also observed the different expression of NRF-1 between normal tissue and carcinoma cells under hypoxia, which negtively correlated to HIF-1α mRNA levels. The project will focus on the regulation of HIF-1α expression by NRF-1 and the effect on cellular adaptation to hypoxia. This work will suggest a novel mechanism for hypoxic adaptation,supplying a new suitable solution to study the various response to hypoxia between normal and cancer cells.
低氧是许多疾病共有的病理过程,也是特殊环境最常见的医学问题之一。核呼吸因子1(NRF-1)是调控线粒体呼吸链蛋白表达的核转录因子,最新研究显示在二千余种基因的启动子区含有NRF-1结合共有序列,提示NRF-1有更多的潜在作用。低氧诱导因子1(HIF-1)作为调控低氧下百余种基因表达的转录因子,是研究低氧适应最受关注的热点。.本项目发现HIF-1α基因5’-调控区存在两个具有功能的NRF-1结合位点,其核心序列分别位于-14 ~ -10和+23 ~ +27。NRF-1对HIF-1α基因有负调控作用,具有种属保守性,且不依赖于TATA 盒结合蛋白的参与。这种负调控机制在低氧下仍旧运作。我们还观察到低氧下不同器官组织、正常细胞和肿瘤细胞中NRF-1的表达变化存在不一致性。同时比较正常细胞和肿瘤细胞低氧适应性方面,我们发现正常细胞与肿瘤细胞也不一致。低氧下正常细胞中NRF-1通过对HIF-1α的调控作用,继而影响HIF-1α下游的与低氧适应相关的靶基因,如LDHA,HK-1和GLUT1。但在肿瘤细胞中,NRF-1虽然仍能负调控HIF-1α,却不能影响这些低氧适应相关的下游靶基因表达。除此之外,我们收集大量临床肝癌患者的病理组织样本,进行免疫组化和统计分析,非肿瘤和肿瘤患者肝脏组织切片中细胞核内NRF-1表达水平低于非肿瘤组,核内HIF-1α表达水平高于非肿瘤组,具有统计学差异,而胞质内HIF-1α的表达水平不具有差异。细胞核内NRF-1和细胞质内HIF-1α的相关系数为负,表明两者呈负相关。核HIF-1α表达高低与肿瘤TNM分期、直径密切相关,同时核NRF-1表达高低与血管侵袭、肿瘤TNM分期和肝硬化密切相关。细胞核内NRF-1高表达的肝细胞癌患者,其五年生存率高于低表达组;细胞核内HIF-1α高表达的肝细胞癌患者,其五年生存率高于核内HIF-1α低表达组,而胞质内HIF-1α高表达的肝细胞癌患者,其五年生存率低于胞质HIF-1α低表达组。.本研究提出了NRF-1通过调控HIF-1α影响细胞低氧适应的新机制。同时也发现正常与肿瘤细胞中NRF-1在低氧适应中的具有不同反应,提示我们正常细胞和肿瘤细胞中NRF-1和HIF-1α的调控机制可能存在不同,可为将来研究低氧适应提供新的切入点。
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
Brusatol inhibits HIF-1 signaling pathway and suppresses glucose uptake under hypoxic conditions in HCT116 cells.
Brusatol 抑制 HCT116 细胞缺氧条件下 HIF-1 信号通路并抑制葡萄糖摄取
DOI: 10.1038/srep39123
发表时间: 2016-12-16
期刊: Scientific reports
影响因子: 4.6
作者: [Lu Y, Wang B, Shi Q, Wang X, Wang D, Zhu L]
通讯作者: Zhu L
DOI: 10.13312/j.issn.1671-7783.y150154
发表时间: 2015
期刊: 江苏大学学报(医学版)
影响因子: --
作者: [郁敏燕, 王丹, 朱俐]
通讯作者: 朱俐
The roles of hypoxia-inducible Factor-1 and iron regulatory protein 1 in iron uptake induced by acute hypoxia.
缺氧诱导因子1和铁调节蛋白1在急性缺氧诱导的铁摄取中的作用。
DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.10.185
发表时间: 2018
期刊: Biochem Biophys Res Commun
影响因子: --
作者: [Yang Lei, Wang Dan, Wang Xue Ting, Lu Ya Peng, Zhu Li]
通讯作者: Zhu Li
Iron Regulatory Protein 1 Suppresses Hypoxia-Induced Iron Uptake Proteins Expression and Decreases Iron Levels in HepG2 Cells
铁调节蛋白 1 抑制缺氧诱导的铁摄取蛋白表达并降低 HepG2 细胞中的铁水平
DOI: 10.1002/jcb.25147
发表时间: 2015-09-01
期刊: JOURNAL OF CELLULAR BIOCHEMISTRY
影响因子: 4
作者: [Cheng, Chun-Ming, Wang, Dan, Zhu, Li]
通讯作者: Zhu, Li
9
    基于NRF-1对小胶质细胞清除突触的调控探讨高原暴露诱导遗忘的机制
    • 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:
      朱俐
    • 依托单位:
    NRF-1调控PINK1/Parkin介导的线粒体自噬对应激条件下细胞适应的影响
    • 批准号:
      31671206
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      61.0万元
    • 批准年份:
      2016
    • 负责人:
      朱俐
    • 依托单位:
    低氧对细胞铁摄取蛋白的调控和细胞铁稳态的影响
    • 批准号:
      31171143
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      58.0万元
    • 批准年份:
      2011
    • 负责人:
      朱俐
    • 依托单位:
    低氧调控铁调节蛋白(IRPs)对神经细胞铁稳态的影响
    • 批准号:
      30971197
    • 项目类别:
      面上项目
    • 资助金额:
      30.0万元
    • 批准年份:
      2009
    • 负责人:
      朱俐
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金