衰老促进动脉粥样斑块钙化—Sirt1通过抑制EIF2α/ATF4通路保护动脉粥样斑块钙化的机制研究
批准号:
81670390
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
蔡哲钧
依托单位:
学科分类:
H0214.动脉粥样硬化与动脉硬化
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈涵、林小平、陆艺、苏圣桉、王怡栋、贾亮亮
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中文摘要
老年人动脉粥样斑块钙化发病显著升高。衰老下调Sirt1,前期发现Sirt1过表达抑制oxLDL诱导的高代人主动脉平滑肌细胞向成骨细胞分化,Sirt1沉默促进oxLDL诱导的细胞向成骨细胞分化,提示Sirt1介导衰老所致动脉粥样斑块钙化。资料及前期结果提示内质网应激下游EIF2α-ATF4促进人主动脉平滑肌细胞向成骨细胞分化。我们发现Sirt1与EIF2α蛋白结合,同时Sirt1沉默促进oxLDL诱导的EIF2α磷酸化及下游ATF4表达,而不影响内质网应激其他通路。鉴于Sirt1的去乙酰化作用,我们推测Sirt1可能通过抑制EIF2α乙酰化,从而抑制EIF2α磷酸化及ATF4表达,抑制动脉粥样斑块钙化。本项目将利用血管平滑肌特异性Sirt1、ATF4敲除及Sirt1过表达小鼠,并在细胞中利用免疫沉淀、蛋白质谱等手段,研究Sirt1通过EIF2α-ATF4调控衰老介导的动脉粥样斑块钙化的机制。
英文摘要
The incidence of atherosclerotic calcification significantly increased in older adults, which indicates aging to be a potential inducer of atherosclerotic calcification. The expression and activity of Sirt1 reduced during aging. Our preliminary studies found that Sirt1 overexpression inhibits oxLDL-induced osteoblastic differentiation of human aortic smooth muscle cells, while Sirt1 silencing promotes oxLDL-triggered osteoblastic differentiation of the cells. These data suggest that Sirt1 is possible to be involved in aging-induced atherosclerotic calcification. Reports and our data showed EIF2α-ATF4, downstream of endoplasmic reticulum stress pathway, involved in osteoblastic differentiation of human aortic smooth muscle cells. We further found Sirt1 binds with EIF2α. Moreover, Silencing of Sirt1 promotes oxLDL-induced EIF2α phosphorylation and downstream ATF4 expression, but has no effect on other endoplasmic reticulum stress pathways. Based on the deacetylation function of Sirt1, we further hypothesized that Sirt1 may promote EIF2α deacetylation, which further inhibits EIF2α phosphorylation and ATF4 expression, and therefore prevents atherosclerotic calcification. This project will utilize both vascular smooth muscle cell-specific Sirt1 and ATF4 knockout, as well as Sirt1 transgenic mice, and human aortic smooth muscle cells to study the mechanisms of Sirt1 regulating aging-mediated atherosclerotic calcification via EIF2α-ATF4 pathway.
心血管钙化包括主动脉瓣钙化严重影响生命健康,且缺乏有效的干预手段。主动脉瓣钙化发病与年龄相关,提示衰老可能参与主动脉瓣钙化的发生发展。研究人及团队针对衰老与主动脉瓣钙化,进行了相关探索。我们发现主动脉瓣钙化病人标本中Sirt1表达显著下调;予以西方饮食喂养3月可显著诱导老年Apoe-/-小鼠主动脉瓣钙化,但不能显著增加青年Apoe-/-小鼠主动脉瓣钙化,而老年小鼠Sirt1表达显著下调。进一步研究发现与Sirt1激动剂白藜芦醇或Sirt1过表达可显著改善西方饮食诱导的老年Apoe-/-小鼠主动脉瓣钙化。利用Apoe-/-;Sirt1+/-小鼠以及Apoe-/-;Sirt1fl/fl;Tagln-Cre小鼠,我们发现Sirt1全身或肌成纤维细胞特异性敲除可显著促进青年小鼠主动脉瓣钙化的发生,从而证实Sirt1介导了衰老诱导的主动脉瓣钙化的发生发展。机制方面,利用Sirt1沉默的瓣膜间质细胞(VIC)进行转录组测序分析,结果显示Sirt1沉默可显著上调一系列炎症相关基因转录,包括Nlrp3以及Aim2炎症小体mRNA转录。oxLDL可通过促进线粒体氧化应激以及线粒体DNA进入细胞质,激活Nlrp3以及Aim2炎症小体的激活,从而诱导IL-1b的成熟,进而导致VIC向成骨细胞分化。最后,我们利用免疫荧光染色发现Nlrp3以及Aim2在人以及小鼠主动脉瓣钙化中表达升高,且主要定位于肌成纤维细胞中。因此,我们的研究证实衰老引起的Sirt1减少,通过促进Nlrp3以及Aim2炎症小体,诱导了主动脉瓣钙化的发生发展;Sirt1可能作为衰老相关主动脉瓣钙化的潜在治疗靶点。
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
Cathepsin B aggravates coxsackievirus B3-induced myocarditis through activating the inflammasome and promoting pyroptosis.
组织蛋白酶B通过激活炎症小体促进细胞焦亡加重柯萨奇病毒B3诱发的心肌炎
DOI:10.1371/journal.ppat.1006872
发表时间:2018-01
期刊:PLoS pathogens
影响因子:6.7
作者:Wang Y;Jia L;Shen J;Wang Y;Fu Z;Su SA;Cai Z;Wang JA;Xiang M
通讯作者:Xiang M
Deficiency of CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein (CHOP) prevents diet-induced aortic valve calcification in vivo.
CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)的缺乏可防止体内饮食诱导的主动脉瓣钙化
DOI:10.1111/acel.12674
发表时间:2017-12
期刊:Aging cell
影响因子:7.8
作者:Cai Z;Liu B;Wei J;Fu Z;Wang Y;Wang Y;Shen J;Jia L;Su S;Wang X;Lin X;Chen H;Li F;Wang J;Xiang M
通讯作者:Xiang M
Association between Metformin Use and Coronary Artery Calcification in Type 2 Diabetic Patients
二甲双胍使用与 2 型糖尿病患者冠状动脉钙化之间的关联
DOI:10.1155/2019/9484717
发表时间:2019-01-01
期刊:JOURNAL OF DIABETES RESEARCH
影响因子:4.3
作者:Lu, Yi;Wang, Yidong;Xiang, Meixiang
通讯作者:Xiang, Meixiang
DOI:--
发表时间:2020
期刊:Int Heart J
影响因子:--
作者:Yi Lu;Jiangfang Wang;Zexin Chen;Jia Wei;Fei Li;Zhejun Cai
通讯作者:Zhejun Cai
Irf5 deficiency in myeloid cells prevents necrotizing enterocolitis by inhibiting M1 macrophage polarization.
骨髓细胞中的 Irf5 缺陷通过抑制 M1 巨噬细胞极化来预防坏死性小肠结肠炎
DOI:10.1038/s41385-019-0169-x
发表时间:2019-07
期刊:Mucosal immunology
影响因子:8
作者:Wei J;Tang D;Lu C;Yang J;Lu Y;Wang Y;Jia L;Wang J;Ru W;Lu Y;Cai Z;Shu Q
通讯作者:Shu Q
IRF8通过诱导经典1型树突状细胞分化及DNGR-1表达促进腹主动脉瘤形成的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:蔡哲钧
- 依托单位:
巨噬细胞来源干扰素调节因子5通过介导巨噬细胞迁移促进腹主动脉瘤的机制研究
- 批准号:81970396
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:蔡哲钧
- 依托单位:
内质网应激效应分子CHOP在主动脉瓣钙化中的作用和机制研究
- 批准号:81300173
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:蔡哲钧
- 依托单位:
国内基金
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