过氧化氢酶通过AMPK/Raptor通路调控自噬的机制及其对糖尿病心肌保护作用的研究
批准号:
81600304
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
17.0 万元
负责人:
王旭
依托单位:
学科分类:
H0207.心肌炎和心肌病
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
潘哲尔、王爱霞、王旸、牛超、陶优丽、黄烨炜、薛梅、王莹
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中文摘要
自噬在糖尿病心肌损伤中扮演重要角色,非特异性抗氧化分子过氧化氢酶(CAT)可抑制因过度自噬诱导的心肌损伤,但其调控机制尚不清楚。前期在糖尿病小鼠模型中研究发现,心脏特异性高表达CAT能下调AMPK及其底物Raptor的磷酸化水平,而Raptor是自噬负调控因子mTOR的上游关键蛋白。因此我们推测CAT可能通过AMPK介导Raptor磷酸化水平下调,抑制心肌过度自噬,从而发挥其对糖尿病心肌的保护作用。本项目将在前期研究基础上,通过细胞转染丧失激酶活性或具有持续激酶活性的AMPK,确认Raptor为AMPK参与调控糖尿病心肌自噬过度发生的底物。然后借助靶向蛋白质组学及定点突变技术分别在细胞及动物水平探究Raptor中不同靶位点的磷酸化修饰对Raptor-mTOR复合物形成、自噬及糖尿病心肌功能的影响,详细阐明CAT抑制糖尿病心肌中过度自噬产生的机理。本项目有望为糖尿病心肌病的防治提供新靶点。
英文摘要
Autophagy plays a critical role in the myocardial injury during diabetes mellitus. Catalase (CAT),as a non-specific antioxidant,could reverse this injury via inhibition of excess autophagy, but the mechanism is still unclear. In previous work,we have demonstrated that cardiac-specific overexpression of CAT could down-regulate the phosphorylation levels of AMPK and Raptor in type I diabetic mice hearts. In addition, Raptor is a key regulatory factor of mTOR, which can negatively regulate autophagy. Therefore, we speculate that the protection effect of CAT on diabetic cardiomyopathy depends on its role in the inhibition of excess autophagy via down-regulating the phosphorylation levels of AMPK and Raptor. Based on our previous research, this project will further confirm that Raptor is the substrate of AMPK participating in modulation of excess autophagy. It would be performed by transfecting a dominant-negative AMPK or a constitutively active mutant form of AMPK in cardiomyocytes. Moreover, the targeted proteomics and site-directed mutation would be introduced to verify the influences of relative phosphorylation sites of Raptor on the formation of Raptor-mTOR complex, the autophagy flux and the cardiac function in both cardiomyocytes and mice hearts. This project will make a valuable contribution to clarify the mechanism of myocardium protection through inhibition of excess autophagy by CAT, and provide a novel target for the treatment of diabetic myocardium.
本研究旨在探讨AMPK/Raptor通路在非特异性抗氧化分子过氧化氢酶(CAT)抑制糖尿病心肌中过度自噬产生心肌损伤的重要作用及潜在的分子机制。超声心动图,免疫组化和DHE染色结果表明CAT对糖尿病心肌具有保护作用。免疫印迹结果表明CAT通过抑制过度自噬实现保护功能,且伴随着AMPK及其底物Raptor磷酸化水平下调。转染丧失激酶活性的AMPK,可使Raptor磷酸化水平下调,引起mTOR激活,进而抑制过度自噬,减少细胞凋亡。而通过AMPKα1312持续激活AMPK,可使Raptor磷酸化水平上调,抑制mTOR活性,自噬激活,促进细胞凋亡。蛋白质组学结果显示,相较于对照组,CAT组中Raptor S722和S792位点磷酸化水平明显下调。此外,采用定点突变技术抑制Raptor S722和S792位点的磷酸化,可逆转过度自噬,减少细胞凋亡;而Raptor S722和S792位点的持续磷酸化激活,进一步增加自噬水平,促进凋亡。本研究表明,CAT通过介导AMPK/Raptor通路的激活抑制过度自噬,进而实现对糖尿病心肌的保护。
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
Catalase ameliorates diabetes-induced cardiac injury through reduced p65/RelA- mediated transcription of BECN1.
过氧化氢酶通过减少 p65/RelA 介导的 BECN1 转录来改善糖尿病引起的心脏损伤
DOI:10.1111/jcmm.13252
发表时间:2017-12
期刊:Journal of cellular and molecular medicine
影响因子:5.3
作者:Wang X;Tao Y;Huang Y;Zhan K;Xue M;Wang Y;Ruan D;Liang Y;Huang X;Lin J;Chen Z;Lv L;Li S;Chen G;Wang Y;Chen R;Cong W;Jin L
通讯作者:Jin L
Feedback Activation of Basic Fibroblast Growth Factor Signaling via the Wnt/β-Catenin Pathway in Skin Fibroblasts.
通过皮肤成纤维细胞中的 Wnt/β-连环蛋白途径反馈激活碱性成纤维细胞生长因子信号传导
DOI:10.3389/fphar.2017.00032
发表时间:2017
期刊:Frontiers in pharmacology
影响因子:5.6
作者:Wang X;Zhu Y;Sun C;Wang T;Shen Y;Cai W;Sun J;Chi L;Wang H;Song N;Niu C;Shen J;Cong W;Zhu Z;Xuan Y;Li X;Jin L
通讯作者:Jin L
Metallothionein Protects the Heart Against Myocardial Infarction via the mTORC2/FoxO3a/Bim Pathway
金属硫蛋白通过 mTORC2/FoxO3a/Bim 通路保护心脏免受心肌梗塞
DOI:10.1089/ars.2018.7597
发表时间:2019
期刊:Antioxidants and Redox Signaling
影响因子:6.6
作者:Xue Mei;Joo Young A;Li Santie;Niu Chao;Chen Gen;Yi Xinchu;Liang Yangzhi;Chen Zhiwei;Shen Yingjie;Ye Weijian;Cai Lu;Wang Xu;Jin Litai;Cong Weitao
通讯作者:Cong Weitao
Metformin alleviates hyperglycemia-induced endothelial impairment by downregulating autophagy via the Hedgehog pathway
二甲双胍通过 Hedgehog 通路下调自噬来减轻高血糖引起的内皮损伤
DOI:10.1080/15548627.2019.1569913
发表时间:2019-05-04
期刊:AUTOPHAGY
影响因子:13.3
作者:Niu, Chao;Chen, Zhiwei;Li, Xiaokun
通讯作者:Li, Xiaokun
FGF20通过HDAC5-HSP70抑制Apaf1-Caspase11焦亡小体的生成改善酒精性心肌病的机制研究
- 批准号:82170365
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:王旭
- 依托单位:
星形胶质细胞特异性OTUD7B在实验性自身免疫性脑脊髓炎中的功能及分子机制研究
- 批准号:81971143
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王旭
- 依托单位:
肠上皮细胞特异性OTUB1在DSS诱导的结肠炎中的功能及分子机制研究
- 批准号:81900496
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:王旭
- 依托单位:
金属硫蛋白激活mTORC2调控Akt/FoxO3a发挥抗心肌梗死的作用机制研究
- 批准号:LY19H020005
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:王旭
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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