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基于PINK1/Parkin介导的线粒体自噬/焦亡途径探讨肿节风阻遏脓毒症心肌病的机制

批准号:
82104495
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
刘春萍
依托单位:
学科分类:
中药抗炎与免疫药理
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘春萍

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
线粒体自噬调控的细胞焦亡对心肌炎症微环境有至关重要的影响,与脓毒症心肌病(sepsis-induced cardiomyopathy,SIC)进程密切相关。前期研究发现,肿节风具有抑炎改善脓毒症小鼠心功能的作用;而PINK1/Parkin信号轴介导线粒体自噬的活化,抑制细胞焦亡,调控炎症微环境。我们推测:肿节风通过激活线粒体自噬,清除损伤线粒体,抑制心肌细胞焦亡,改善炎症微环境,阻遏SIC进展,且可能与PINK1/Parkin通路相关。为进一步验证假说,本项目拟:(1)建立SIC小鼠模型,借助二维超声斑点跟踪和RNAscope原位杂交等技术,评价肿节风对SIC小鼠心功能的改善及作用机制;(2)分离原代心肌细胞,建立LPS损伤模型,阐明肿节风调控线粒体自噬,保护损伤心肌细胞的分子机制。本研究的开展将有利于探讨肿节风改善心肌炎症微环境和修复损伤心肌的机制,并探索SIC的治疗新靶点。
英文摘要
Cell pyrotosis regulating by mitochondrial autophagy plays a keyword role in the imbalance of the cardiac inflammatory microenvironment, and becomes a dominant factor during the process of sepsis induced cardiomyopathy (SIC). Previous studies have shown that sarcandra glabra could inhibit inflammation and improve cardiac function in the mouse model of Sepsis and the PINK1/Parkin signal axis could mediate the activation of mitochondrial autophagy, inhibit pyrotosis and improve the inflammatory microenvironment. We speculated that Sarcandra glabra could attenuate the process of SIC by regulating mitochondrial autophagy, activating the clearance of the damaged mitochondria, inhibiting cell pyrotosis and improving the inflammatory microenvironment via the PINK1/Parkin pathway. The mouse model of SIC would be established and the cardiac function would be evaluated by two-dimensional speckle tracking imaging and RNAscope in situ hybridization in vivo. The primary cardiomyocytes would be isolated and stimulated by LPS-stress to elucidate the mechanism of mitochondrial autophagy regulation and improvement of SIC in vitro. This study will elucidate the mechanism of Sarcandra Glabra on regulating inflammatory microenvironment and injury carciac repaire, consequently providing a promising theraeputic target for the prevention and treatment of SIC.
项目背景:脓毒症心肌病(SIC)的致死率高达70% 至 90%,当前临床针对SIC主要依赖抗生素进行治疗。然而,抗生素的耐药性及副作用在临床治疗中是不可忽视的关键,此现状迫切需要针对SIC治疗的有效新策略。.主要研究内容:本研究采用盲肠结扎穿孔术(CLP)构建SIC小鼠模型,并结合脂多糖(LPS)刺激建立心肌细胞损伤模型,系统探究了肿节风(HS)及其主要入血成分迷迭香酸(RA)对 SIC 的治疗作用及其潜在分子机制。在研究过程中,我们发现SIC会引发心肌细胞线粒体功能障碍,导致 ATP 耗竭。基于这一机制,我们构建了一种通过检测 ATP 水平来评估心肌损伤程度的生物探针,并系统验证了其可行性和有效性。.重要结果:成功构建 SIC 小鼠模型及心肌细胞损伤模型,并证明 HS 和RA具有改善 SIC 小鼠心功能,缓解心肌损伤的作用。进一步实验确认 HS 和 RA 激活线粒体自噬,清除损伤线粒体,并降低焦亡相关蛋白的表达,抑制GSDME 介导的焦亡通路,证明 HS 及其主要成分 RA 通过促进线粒体自噬抑制焦亡,进而缓解 SIC。SIC 的早期诊断与及时干预对于降低其死亡率至关重要。在研究中,我们注意到脓毒症心肌病伴随着剧烈的ATP 耗竭,ATP是衡量心肌损伤程度的重要指标。我们成功构建了用于 ATP 检测的 CRISPR-Cas12a/G-四链体 ThT 生物探针,且在心肌损伤模型中验证其可行性,为SIC的临床诊断和治疗提供全新的方法和思路。.科学意义:本研究揭示了 HS 及 RA 通过激活线粒体自噬抑制焦亡从而阻遏 SIC 的进程的机制,展示了其临床治疗 SIC 的巨大潜力。并证明线粒体自噬对缓解心肌损伤的关键作用,为 SIC 的临床治疗提供新思路。早期诊断并干预 SIC 可以显著改善预后,本研究构建能够灵敏有效监测 ATP 水平的生物探针,有望成为诊断包括 SIC 在内的多种心血管疾病的有力工具。经济效益方面,HS 为草本植物,RA 为其中主要的天然产物,具有天然、健康的优势,满足现代人对健康的追求,且本研究构建的生物探针能够灵敏监测 ATP 的变化,具有强劲的市场潜力。社会效益方面,HS 及 RA 的治疗作用体现了中医药文化在现代生活中的传承与发展,为中医药的现代化发展做出贡献。
肿节风入血组分调控PINK1/Parkin通路抑制细胞焦亡阻遏SIMD的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘春萍
  • 依托单位:
国内基金
海外基金