基于ASMase/NLRP3炎性小体的非经典炎症通路研究糖尿病性血管损伤机制及药物治疗

批准号:
81773732
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
徐明
依托单位:
学科分类:
H3502.心脑血管药物药理
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
王友群、乔晨、王鹏远、毛勇、徐艺、陈秋芳、李青、魏巍、嵇彦鹏
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中文摘要
胰岛素抵抗是2型糖尿病前期血管损伤的关键因素,研究其调控机制是解决2型糖尿病早期血管并发症的重要策略。酸性神经鞘磷脂酶(ASMase)通过水解质膜表面的鞘磷脂,产生神经酞胺,参与生物信号传导,我们多年的研究探讨ASMase在心血管疾病中的病理作用。本项目利用ASMase基因敲除小鼠建立冠状动脉内皮细胞胰岛素抵抗模型,或者提取2型糖尿病患者主动脉内皮细胞,研究ASMase调控NLRP3炎性小体,通过其非经典炎症途径高迁移率组蛋白B1(HMGB1)诱导胰岛素抵抗的机制。同时分析ASMase/NLRP3炎性小体构成的信号通路参与2型糖尿病小鼠和患者血管内皮病理变化与功能损伤。最后,基于ASMase/NLRP3炎性小体通路,评估大黄提取的天然产物大精酸对2型糖尿病血管损伤的改善作用。本项目揭示血管内皮细胞胰岛素抵抗的新调控机理,对防治2型糖尿病早期血管并发症提供新的药物作用靶点。
英文摘要
Insulin resistance is regarded as a critical mechanism in vascular lesion as early 2 type diabetes, which is an important strategy in treatment of in vascular complication in early 2 type diabetes. ASMase (acid sphingomyelinase) hydrolyzes sphingomyelin to produce ceramide, which is involved biological signal conduction; our study focuses on the roles and mechanism of ASMase in the pathogenesis of cardiovascular disease. Coronary arterial endothelial cells from wild-type and ASMase gene knockout mice and aorta endothelial cells from 2 type diabetic patients are used to establish the model of insulin resistance. It is investigated that ASMase activation results in insulin resistance through non-inflammatory signal HMGB1 (high mobility group box 1) of NLRP3 inflammasome. Next, 2 type diabetic mice and patients are used to detect the role of ASMase/NLRP3 inflammasome signal pathway in endothelial injury and vascular dysfunction. Lastly, based on the ASMase/NLRP3 inflammasome signal pathway, it is tested that argirein, natural product extracted from rheum officinale, alleviates vascular lesion in 2 type diabetes. Our study reveals new mechanisms of vascular lesion induced by insulin resistance, which provides new target of drug action to prevent and treat vascular lesion induced by early 2 type diabetes.
胰岛素抵抗是2型糖尿病前期血管损伤的关键因素,研究其调控机制是解决2型糖尿病早期血管并发症的重要策略。酸性神经鞘磷脂酶(ASM)通过水解质膜表面的鞘磷脂,产生神经酞胺(cermamide),参与生物信号传导。我们研究发现ASM通过cermamide调控血管内皮细胞胰岛素抵抗,抑制ASM活性能够改善糖尿病大鼠的代谢紊乱和胰岛素抵抗,增强血管舒张功能。瘦素抵抗和胰岛素抵抗交互影响,构成糖尿病共同的病理基础,是引起代谢紊乱的重要因素。研究发现ASM调控血管内皮细胞瘦素抵抗,抑制ASM活性能够通过降低瘦素抵抗改善高脂大鼠的血管功能。血管重构参与糖尿病血管并发症的发生发展,而血管外膜在血管重构中扮演重要的角色,我们发现ASM/cermamide信号可以通过膜筏/Nox2通路参与血管外膜重构,成为其调控血管功能的另一个重要途径。NLRP3炎性小体在心血管疾病中扮演重要作用,其调控机制复杂。我们发现NLRP3炎性小体受上游的ASM活性调控,我们利用NLRP3基因敲除小鼠构建了糖尿病动物模型,发现NLRP3基因敲除通过促进血管新生改善糖尿病诱导的心肌梗死。由于糖尿病机制复杂,经典的降糖药虽然能严格控制血糖,却不能有效防止糖尿病并发症的发生。针对血管胰岛素抵抗,我们寻找靶向改善糖尿病血管并发症的药物,大精酸(Argirein)是从大黄中发现的一种新天然产物,本项目研究发现大精酸能明显改善糖尿病血管舒张功能障碍,这与其改善血管内皮细胞胰岛素抵抗有关,而且大精酸可以有效的抑制ASM活性和NLRP3炎性小体激活。本项目揭示血管内皮细胞胰岛素抵抗的新调控机理,ASM和NLRP3炎性小体成为治疗糖尿病血管损伤的新药物靶点,而大精酸有望成为改善糖尿病血管并发症的潜在药物。
期刊论文列表
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Acid Sphingomyelinase Down-regulation Alleviates Vascular Endothelial Insulin Resistance in Diabetic Rats.
酸性鞘磷脂酶下调可减轻糖尿病大鼠的血管内皮胰岛素抵抗。
DOI:10.1111/bcpt.13073
发表时间:2018
期刊:Basic and Clinical Pharmacology and Toxicology
影响因子:3.1
作者:Xin Li;Shi-Jie Jin;Jie Su;Xiao-Xue Li;Ming Xu
通讯作者:Ming Xu
Improvement of vascular dysfunction by argirein through inhibiting endothelial cell apoptosis associated with ET-1/Nox4 signal pathway in diabetic rats.
argirein通过抑制与ET-1/Nox4信号通路相关的内皮细胞凋亡来改善糖尿病大鼠的血管功能障碍。
DOI:10.1038/s41598-018-30386-w
发表时间:2018-08-22
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Su J;An XR;Li Q;Li XX;Cong XD;Xu M
通讯作者:Xu M
Inhibition of neointima hyperplasia by the combined therapy of linagliptin and metformin via AMPK/Nox4 signaling in diabetic rats
利格列汀和二甲双胍联合治疗通过 AMPK/Nox4 信号抑制糖尿病大鼠的新内膜增生
DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2019.07.030
发表时间:2019
期刊:Free Radical Biology and Medicine
影响因子:7.4
作者:Wen-Xu Zhang;Guang-Jie Tai;Xiao-Xue Li;Ming Xu
通讯作者:Ming Xu
Research progress of phosphatidylinositol 4-kinase and its inhibitors in inflammatory diseases
磷脂酰肌醇4-激酶及其抑制剂在炎症性疾病中的研究进展
DOI:10.1016/j.ejphar.2021.174300
发表时间:2021-07-06
期刊:EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY
影响因子:5
作者:Li, Yan-ping;Mikrani, Reyaj;Xu, Ming
通讯作者:Xu, Ming
Inhibition of vascular adventitial remodeling by netrin-1 in diabetic rats.
Netrin-1 对糖尿病大鼠血管外膜重塑的抑制作用。
DOI:10.1530/joe-19-0258
发表时间:2019-12
期刊:Journal of Endocrinology
影响因子:4
作者:Wang Hui-Fang;Yu Qing-Qing;Zheng Rui-Fang;Xu Ming
通讯作者:Xu Ming
NLRP3炎性小体介导的免疫早衰驱动糖尿病血管衰老的机制及药物治疗
- 批准号:82373870
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:徐明
- 依托单位:
基于内皮祖细胞NLRP3炎性小体/GSDMD通路研究糖尿病并发心肌梗死的机制及中药治疗
- 批准号:81973509
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:徐明
- 依托单位:
CD38/NAADP信号调控自噬参与糖尿病性冠状动脉粥样硬化的机制研究
- 批准号:81570413
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:徐明
- 依托单位:
国内基金
海外基金
