Syntaxin 12/13 敲除小鼠心衰机制及干预研究
批准号:
32071137
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
康建胜
依托单位:
学科分类:
整合生理学与整合生物学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
康建胜
中文摘要
我国约有一千两百多万心衰患者,心衰患者5年生存率仅为50%,尽管心衰的发病机制复杂,心肌代谢异常和能量稳态紊乱是不同原发性心衰的共同作用途径。因此,利用心衰相关的能量代谢紊乱动物模型,研究相关机制及其干预策略,有着极大的基础研究和临床应用价值。前期工作中,我们利用Syntaxin 12/13敲除小鼠和斑马鱼敲减模型,发现基因缺失导致心衰,通过细胞水平的机制探讨发现,Syntaxin 12/13敲除影响线粒体形态和功能,表现出心肌动作电位频率变慢的心衰表型;此外,体外利用心肌细胞原代培养模型,发现特异抑制线粒体功能,可以重复Syntaxin 12/13敲除的心肌细胞的电生理表型,提示Syntaxin 12/13基因心脏特异性敲除小鼠是一个心衰能量代谢紊乱的动物模型。基于前期的研究基础,项目将深入探讨Syntaxin 12/13心衰模型的机制及干预策略,为干预心衰能量代谢紊乱提供临床参考意见。
英文摘要
There are more than 12 million heart failure patients in China, and the 5-year survival rate of heart failure patients is about 50%. Although the pathogenesis of heart failure is complex, the abnormal homeostasis of myocardial energy metabolism is the common pathway of various primary heart failure. Therefore, animal models with energy metabolic disorder are of great value to study the related mechanisms and intervention strategies. Based on our pilot studies, the knockout mice and knockdown zebrafish models of Syntaxin 12/13 showed heart failure. At the cellular level, we found that Syntaxin 12/13 deficiency affected mitochondrial morphology and function, and caused a heart failure phenotype with a slower frequency of myocardial action potential. Moreover, using the primary culture model of myocardial cell in vitro, we found that the inhibition of mitochondrial function could mimic the electrophysiological phenotype of Syntaxin 12/13-knockout myocardial cell. Thus, Syntaxin 12/13-knockout mice was demonstrated as a good animal model of heart failure with energy metabolic disorder. This project will further explore its mechanism of heart failure and intervention strategies for clinical intervention.
SYNTAXIN 12/13 (STX12) 是 SYNTAXIN 蛋白家族中广泛表达的成员,在囊泡循环中起重要作用,在大脑和心脏中高表达。目前,STX12 在心血管生理中的作用尚不清楚。本研究表明 STX12 的缺失导致斑马鱼心包水肿和小鼠心脏畸形。小鼠心脏特异性敲除 Stx12 可导致心力衰竭。STX12 缺失导致线粒体形态异常、铁含量和 ATP 产量的下降。由于肌浆网 Ca2+ ATP 酶 (SERCA) 活性降低,Stx12 缺陷心肌细胞表现出复极化变慢。在干预实验中,我们发现雷帕霉素可以上调线粒体复合物和 SERCA2a 的表达和 phospholamban 的磷酸化,增加 SERCA2a 活性,抑制心衰分子标志物的表达。这些成果表明 STX12 在心肌细胞能量代谢和金属稳态中起重要作用。通过雷帕霉素增强线粒体功能和 phospholamban 磷酸化,促进自噬和 SERCA 活性,可能为 STX12 缺乏和能量代谢不足相关的心肌病提供潜在的治疗方法。尤其考虑能量代谢不足为主要特征的心衰(五年生存率为 50%)是所有心脏病的终末阶段,STX12 缺乏导致的能量代谢和 SERCA2a 功能不足的小鼠模型,为临床有效干预心衰提供了非常有价值的依据。
利用新型 pH 荧光探针研究 Syntaxin 12/13 介导的多种细胞器互作
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批准号:92054103
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:87.0万元
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批准年份:2020
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负责人:康建胜
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依托单位:
国内基金
海外基金