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:
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
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。
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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
共 11 条
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
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批准号:82373870
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:徐明
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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
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批准号:81973509
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2019
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负责人:徐明
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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
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批准号:81570413
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2015
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负责人:徐明
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依托单位:
国内基金
海外基金