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Nrf2与Smad3在肝纤维化-肝癌发展进程中的交互作用机制及黄芪甲苷的干预
结题报告
批准号:
81874354
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
杨雁
依托单位:
学科分类:
H3210.中药抗肿瘤药理
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
伍超、方萌、戴国利、杨晶晶、孔勤、陈明、阚悦、徐媛媛、陶相明
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中文摘要
氧化应激与炎症反应是促进肝纤维化-肝癌进程的重要因素。活化的核因子E2相关因子2(Nrf2)具有抗炎抗氧化作用而抗肝损伤,且其抗肝纤维化与TGF-β/Smad信号通路相关;近年发现Nrf2持续活化却促进肝癌的发生发展。鉴于Smad3的C末端向连接区磷酸化转换(pSmad3C→pSmad3L)亦促进肝纤维化-肝癌进程,黄芪甲苷(AS-IV)具有抗炎抗氧化作用。推测:肝纤维化-肝癌进程中可能存在Nrf2与Smad3交互作用,AS-IV可能通过干预该交互作用而延缓该进程。故拟采用Nrf2表达上调/下调、pSmad3C/pSmad3L质粒或点突变模式动物等体内外肝纤维化-肝癌模型,IHC/IF、IP/IB、qRT-PCR、荧光素酶报告基因等技术检测Nrf2、Smad3表达及活化情况,探讨Nrf2与Smad3的交互作用机制及AS-IV的干预,阐明肝癌发生发展机制并为AS-IV临床应用提供理论依据。
英文摘要
Oxidative stress and inflammatory response are important factors facilitating the progression of hepatic fibrosis-carcinoma. Activated nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) exerts anti-inflammatory and antioxidant activities resulting in against liver injury, and activated Nrf2 has also anti-hepatofibrosis effect involved in modulating transforming growth factor beta (TGF-β)/Smad signal pathway; however recently, it is emerging that continuous activation of Nrf2 maybe facilitates hepatocarcinogenesis-progress. In view of these findings that the shift of Smad3 C-terminal and linker region phosphorylated respectively (pSmad3C/pSmad3L) facilitates the progression of hepatic fibrosis-carcinoma, astragaloside IV (AS-IV) has anti-inflammatory and antioxidant activities. We speculate that cross-talking between Nrf2 and Smad3 maybe occur in the progression of hepatic fibrosis-carcinoma, which is a possible molecular mechanism of AS-IV's anti-hepatic fibrosis-carcinoma. Therefore, in vitro and in vivo models of hepatic fibrosis-carcinoma with up-regulated or down-regulated expression of Nrf2 and/or variant phosphorylation of Smad3 at C-terminal and linker region (pSmad3C/pSmad3L plasmid transfection and/or mutant gene knock-in) will be used in the project; the expression and activation of Nrf2, Smad3 and will be detected by immunohistochemistry and/or immunofluorescence, immunoprecipitation and/or immunoblotting, quantitative real-time polymerase chain reaction, luciferase-reporter gene assays and so on. These studies purpose to uncover the cross-talking mechanisms between Nrf2 and Smad3 and the intervention of AS-IV, which is helpful to clarify the possible mechanisms of hepatocarcinogenesis-progress and provide a theoretical foundation for clinical application of AS-IV.
氧化应激与炎症反应是促进肝纤维化-癌进程的重要因素。Smad3磷酸化亚型作用相反且相互拮抗,pSmad3L介导的促癌信号可向肿瘤抑制pSmad3C转换。此外,Nrf2对肿瘤具有“阴阳”双向调节作用。黄芪甲苷(AS-IV)具有抗炎抗氧化作用。本课题通过构建Smad3C磷酸化位点与Nrf2突变体内外模型,明确肝纤维化-癌进程中Nrf2与Smad3的交互作用及AS-IV的干预机制。结果表明:①AS-IV可抑制TGF-1诱导HSC-T6、HepG2和HuH-7细胞增殖和迁移,同时抑制两种肝癌细胞侵袭,其机制与促进pSmad3L/C转换,抑制pSmad2C/L介导的肝纤维化信号,同时活化Nrf2/HO-1信号有关。 ②AS-IV可通过调控pSmad3C/L及Nrf2/HO-1信号通路抑制DEN/CCl4/C2H5OH诱导C57BL/6J小鼠肝纤维化-肝癌发生发展。③选择性过表达Nrf2可促进pSmad3L/PAI-1/c-Myc促癌信号→pSmad3C/p21抑癌信号转换增强AS-IV抑制HepG2细胞增殖、迁移和侵袭;而选择性抑制Nrf2则作用相反。 ④选择性上调pSmad3C可激活Nrf2/HO-1信号轴增强AS-IV抑制HepG2细胞增殖、迁移和侵袭;而选择性上调pSmad3L则作用相反。⑤Nrf2基因敲除抑制AS-IV抗小鼠肝纤维化-肝癌过程中pSmad3C/p21信号通路的上调与pSmad3L/PAI-1信号通路的下调。⑥Smad3基因C末端磷酸化位点突变可抑制pSmad3C/p21介导的抑癌信号上调与pSmad3L/PAI-1/c-Myc介导的促癌信号下调;并抑制Nrf2/HO-1信号通路激活减弱AS-IV在肝纤维化-肝癌小鼠中的抗肝癌形成作用。结论:Nrf2与pSmad3C/pSmad3L在肝纤维化-肝癌进展中存在交互作用,AS-IV促进pSmad3L→pSmad3C转换并激活Nrf2信号发挥抗肝纤维化-肝癌作用,此研究为肝癌防治提供了新的有效靶点(pSmad3C/pSmad3L与Nrf2交互)及候选药物(AS-IV)。本研究达到预期目标,已发表SCI论文6篇,待发表英文论文3篇,多次参加国际国内学术会议交流,提交会议摘要11篇,课题组多人受本课题资助获得奖励和荣誉,培养了博士和硕士生。
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
Smad3 gene C-terminal phosphorylation site mutation aggravates CCl4-induced inflammation in mice
Smad3基因C端磷酸化位点突变加重CCl4诱导的小鼠炎症
DOI:10.1111/jcmm.15385
发表时间:2020-05-14
期刊:JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE
影响因子:5.3
作者:Ding, Hanyan;Fang, Meng;Yang, Yan
通讯作者:Yang, Yan
Smad3 gene C-terminal phosphorylation site mutation exacerbates CCl(4)-induced hepatic fibrogenesis by promoting pSmad2L/C-mediated signaling transduction.
Smad3基因C末端磷酸化位点突变通过促进pSmad2L/C介导的信号转导加剧CCl(4)诱导的肝纤维化。
DOI:10.1007/s00210-021-02114-1
发表时间:2021
期刊:Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol
影响因子:--
作者:Yang Juan;Gong Yongfang;Xu Wenjing;Li Lili;Shi Zhenghao;Wang Qin;He Yinghao;Zhang Chong;Luo Chenchen;Fang Zhirui;Yang Yan
通讯作者:Yang Yan
Astragaloside IV suppresses migration and invasion of TGF-β1-induced human hepatoma HuH-7 cells by regulating Nrf2/HO-1 and TGF-β1/Smad3 pathways
黄芪甲苷 IV 通过调节 Nrf2/HO-1 和 TGF-β1/Smad3 途径抑制 TGF-β1 诱导的人肝癌 HuH-7 细胞的迁移和侵袭
DOI:10.1007/s00210-021-02199-8
发表时间:2022-01
期刊:Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology
影响因子:--
作者:Li Lili;Wang Qin;He Yinghao;Sun Liangjie;Yang Yan;Pang Xiaonan
通讯作者:Pang Xiaonan
DOI:--
发表时间:2020
期刊:Life Sciences
影响因子:--
作者:Gong Yongfang;Yang Yan
通讯作者:Yang Yan
Astragaloside IV inhibits hepatocellular carcinoma by continually suppressing the development of fibrosis and regulating pSmad3C/3L and Nrf2/HO-1 pathways
Astragaloside IV 通过持续抑制纤维化的发展和调节 pSmad3C/3L 和 Nrf2/HO-1 通路来抑制肝细胞癌。
DOI:10.1016/j.jep.2021.114350
发表时间:2021-06-21
期刊:JOURNAL OF ETHNOPHARMACOLOGY
影响因子:5.4
作者:Zhang, Chong;Li, Lili;Yang, Yan
通讯作者:Yang, Yan
肝纤维化-肝癌发展进程中p300/CBP介导的pSmad3C/pSmad3L核转位机制及丹酚酸B的干预
  • 批准号:
    82374084
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    48万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    杨雁
  • 依托单位:
肝纤维化-肝癌发生发展进程中YAP/TAZ和pSmad3C/3L-ERK/JNK/p38交互作用及丹酚酸B干预的机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    杨雁
  • 依托单位:
Smad3C末端和连接区磷酸化位点突变对肝纤维化-肝癌发展进程的调控及丹酚酸B的干预
  • 批准号:
    81573652
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    杨雁
  • 依托单位:
miR-145、miR-21与TGF-β/Smad信号通路的相互作用在复方芪参提取物抗肝癌机制中的研究
  • 批准号:
    81374012
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    杨雁
  • 依托单位:
复方芪参提取物抗肝纤维化-肝癌的TGF-beta/Smad信号转导与MAPK通路调控机制
  • 批准号:
    81073098
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    杨雁
  • 依托单位:
国内基金
海外基金