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GSK3β调控结核菌诱导巨噬细胞凋亡与坏死转换的机制研究
结题报告
批准号:
81370108
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
刘海鹏
依托单位:
学科分类:
H0102.呼吸系统感染、炎症与免疫
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑瑞娟、陈建霞、杨华、王鹏、陈玲、何欣、宋鹏、柏文娟
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中文摘要
巨噬细胞在结核菌感染免疫应答过程中起关键作用。结核菌诱导巨噬细胞凋亡或坏死对于病原体清除及疾病进程的影响截然不同:凋亡可以非常有效的清除病原菌,而坏死会造成病原菌散播。因此,凋亡与坏死过程之间转换的机制研究可为结核病的干预提供新的策略。我们前期研究发现:1) 结核菌感染可以激活糖原合成酶激酶(GSK)3β信号通路; 2) GSK3β抑制剂可以显著增加结核菌感染引起的巨噬细胞死亡;3) RNAi下调GSK3β表达可抑制结核菌感染引起的巨噬细胞凋亡, 并促进坏死。 这些结果提示GSK3β可能参与调控结核菌感染引起的巨噬细胞凋亡与坏死的转换。为此, 本项目将从分子、细胞、动物模型和临床样本等不同层次研究GSK3β调控结核菌诱导巨噬细胞凋亡与坏死之间转换的作用机制,并明确其对结核菌感染过程的调节作用。研究结果可为结核病特别是耐药结核病的治疗提供新的分子靶标和干预手段。
英文摘要
Macrophage plays a pivotal role in the infection of Mycobacterium tuberculosis (MTB) and the pathogenesis of tuberculosis (TB). The fate infected macrophages will affect clearance of the pathogens and the process of disease. Apoptosis and necrosis are two most common cell death pattern of MTB infected macrophages, the former will effectively eradicate the bacteria while the later will lead to the release of the bacteria from infected cells and infection of other cells. Therefore, identification of the switcher of the process of apoptosis and necrosis of the MTB-infected macrophages will reveal novel targets for future intervention of MTB infection.By application of a platform for high-throughput simultaneous detection of apoptosis and necrosis for screening of more than 1000 compounds, we observed that inhibition of glycogen synthase kinase 3β (Gsk3β) significantly enhanced MTB-induced macrophage cell death. Furtherly, we found that RNAi-mediated knockdown the expression of GSK3β inhibited apoptosis and enhanced necrosis of infected macrophages, which indicated that Gsk3β may shift the necrotic response of MTB infected macrophages to apoptosis. Here, we will characterize function and mechanism of Gsk3β in the shift of the necrosis of MTB infected macrophages to apoptosis and the pathogenesis of TB by employing molecular and cell biology technology, mouse MTB aerosol infection model and clinical samples analysis integratively. We would therefore expect that this study will provide novel molecular target and intervention strategies for the treatment of TB, especially multi-drug-resistant tuberculosis (MDR-TB) and extensively drug-resistant tuberculosis (XDR-TB).
巨噬细胞在结核菌感染免疫应答过程中起关键作用。结核菌诱导巨噬细胞凋亡或坏死对于病原体清除及疾病进程的影响截然不同:凋亡可以非常有效的清除病原菌,而坏死会造成病原菌散播。因此,凋亡与坏死过程之间转换的机制研究可为结核病的干预提供新的策略。本项目主要从分子、细胞、动物模型和临床样本等不同层次研究GSK3β调控结核菌诱导巨噬细胞凋亡与坏死之间转换的作用机制,研究发现MTB可通过TLR2受体诱导GSK3β Ser9位点磷酸化,抑制其Ser/Thr蛋白激酶活性。此外,GSK3β可与线粒体分裂调节子Drp1(Dynamin-related protein 1)直接相互作用,并促进Ser637发生磷酸化,抑制其GTPase活性。MTB抑制GSK3β蛋白激酶活性后,可抑制Drp1 Ser639位点的磷酸化,激活Drp1,导致成串排列的线粒体发生线性断裂,进而造成细胞坏死,最终加重MTB感染过程。研究结果提示GSK3β可以作为有效的抗MTB感染的分子靶标,可为结核病特别是耐药结核病的治疗提供新的干预手段。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2016
期刊:中国防痨杂志
影响因子:--
作者:刘海鹏;王鹏;杨华;郑瑞娟;陈建霞
通讯作者:陈建霞
DOI:doi: 10.2217/fmb-2017-0030.
发表时间:2017
期刊:Future Microbiololgy
影响因子:--
作者:Liu HP;Ge BX
通讯作者:Ge BX
DOI:doi: 10.4049/jimmunol.1700030.
发表时间:2017
期刊:J Immunol.
影响因子:--
作者:Wang L;Zuo MY;Chen H;Liu SY;Wu XY;Cui ZL;Yang H;Liu HP;Ge BX
通讯作者:Ge BX
DOI:10.1371/journal.pone.0169922
发表时间:2017
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Liu H;Zheng R;Wang P;Yang H;He X;Ji Q;Bai W;Chen H;Chen J;Peng W;Liu S;Liu Z;Ge B
通讯作者:Ge B
TIR3 regulates mycobacterial RNA-induced IL-10 production through the PI3K/AKT signaling pathway
TLR3 通过 PI3K/AKT 信号通路调节分枝杆菌 RNA 诱导的 IL-10 产生
DOI:10.1016/j.cellsig.2014.01.015
发表时间:2014-05-01
期刊:CELLULAR SIGNALLING
影响因子:4.8
作者:Bai, Wenjuan;Liu, Haipeng;Ge, Baoxue
通讯作者:Ge, Baoxue
磷酸化修饰在启动STING蛋白转运过程中的作用及机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    53万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘海鹏
  • 依托单位:
固有免疫识别分子的功能机制研究
  • 批准号:
    81922030
  • 项目类别:
    优秀青年科学基金项目
  • 资助金额:
    120万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    刘海鹏
  • 依托单位:
Galectin-8通过识别结核菌胞壁糖组分arabinogalactan调控自噬的机制研究
  • 批准号:
    81770006
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    刘海鹏
  • 依托单位:
IL-1F7b在结核分枝杆菌感染致病过程中的作用机制研究
  • 批准号:
    81200003
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    刘海鹏
  • 依托单位:
国内基金
海外基金