新型内源性含硫活性小分子物质二氧化硫和胱硫醚的心血管调节作用

批准号:
31130030
项目类别:
重点项目
资助金额:
290.0 万元
负责人:
杜军保
依托单位:
学科分类:
C1105.整合生理学与整合生物学
结题年份:
2016
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
金红芳、齐建光、张春雨、陈丽、廖莹、刘叠、李薇、陈斯瑶、冯雪丽
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中文摘要
小分子活性物质在心血管自稳态调节中具有重大科学意义。本课题在前期对含硫活性小分子H2S及同型半胱氨酸心血管效应研究基础上,以代谢底物、关键酶、辅酶及产物等为重点环节,研究蛋氨酸代谢生成的二氧化硫(SO2)和胱硫醚在心血管系统的内源性生成体系及其代谢调控;揭示SO2对心血管舒张反应的调节及电生理机制;以MAPK通路为切入点,研究SO2对心血管细胞表型转化、凋亡、细胞外基质分泌等生物学行为的生理学调控;以线粒体为靶点,研究胱硫醚对心血管氧化应激的调节效应;阐明SO2、胱硫醚与蛋氨酸代谢体系其它活性分子间的相互作用;初步探索SO2和胱硫醚的心血管病理生理学意义。期望揭示内源性SO2是继NO、CO和H2S之后发现的心血管调节的第四种气体信号分子,胱硫醚是心血管新型氧化应激调控分子。进而阐明SO2和胱硫醚作为新型内源性活性小分子在心血管调节中发挥重要作用,对揭示心血管自稳态调节机制具有重要科学价值。
英文摘要
机体在以蛋氨酸为来源的含硫氨基酸代谢过程中可产生同型半胱氨酸、腺苷蛋氨酸、半胱氨酸、牛磺酸、H2S等多种含硫中间代谢产物和终末代谢产物。既往研究证实这些含硫活性小分子代谢产物在心血管稳态调节发挥重要调节作用。本课题组围绕蛋氨酸的代谢产物二氧化硫(SO2)和胱硫醚进行研究,以期阐明内源性含硫活性小分子SO2和胱硫醚的心血管调节作用。本课题组研究发现心血管系统中可检测到内源性SO2及生成关键酶AAT活性、mRNA及蛋白表达;发现内源性SO2具有降低血压、舒张血管、调节心脏舒缩功能的心血管效应,其作用靶点为L型钙通道和肌浆网钙泵(SERCA);发现SO2可抑制血管平滑肌细胞异常表型转化,抑制血管平滑肌细胞增殖,缓解血管平滑肌细胞胶原重构,保护心肌线粒体,抑制心肌细胞自噬,介导SO2心血管效应的信号通路包括cAMP/PKA/Raf/ERK/MAPK通路、TGF-β/Smad通路及bcl-2/bax/cytoC/caspase-9/caspase-3通路等;揭示胱硫醚可通过抑制单核巨噬细胞氧化应激及炎症反应,保护线粒体功能及结构;揭示含硫活性小分子SO2、H2S与牛磺酸及胱硫醚等之间存在复杂的相互作用。通过上述研究结果,本项目首次提出“内源性SO2是心血管调节的第四种气体信号分子”,揭示了胱硫醚的心血管保护作用及机制,阐明了SO2和胱硫醚是心血管调节的新型内源性活性小分子。围绕上述研究,共发表SCI论文21篇;在国内外学术会议上特邀讲座12次,大会发言11次,主办第三届全国气体信号分子硫化氢研讨会;培养博士研究生8人,硕士研究生7人,中组部万人计划“青年拔尖人才”1人,国家自然科学基金优秀青年基金获得者1人;获得高等学校科学研究优秀成果奖(自然科学奖) 二等奖1项。. 本课题组关于内源性SO2心血管调节作用的研究得到了国内外学术界的广泛认可。在本课题组研究之后,国内外同行也相继开展了内源性SO2在机体其他系统如神经、呼吸、消化等系统的研究,特别是化学及药学领域专家也纷纷开展了SO2 供体的药物研发研究,已研发合成多种在水溶液中稳定释放SO2的前体化合物,提示目前已形成了内源性SO2 生物学效应研究的新领域,以SO2为靶点的药物研发有望成为高血压、心肌肥厚等复杂心血管疾病临床防治的新的研究方向。
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
L-cystathionine inhibits oxidized low density lipoprotein-induced THP-1-derived macrophage inflammatory cytokine monocyte chemoattractant protein-1 generation via the NF-κB pathway.
L-胱硫醚通过 NF-kappa B 途径抑制氧化低密度脂蛋白诱导的 THP-1 衍生巨噬细胞炎症细胞因子单核细胞趋化蛋白-1 的产生
DOI:10.1038/srep10453
发表时间:2015-05-28
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Zhu M;Du J;Liu AD;Holmberg L;Chen SY;Bu D;Tang C;Jin H
通讯作者:Jin H
Sulfur Dioxide Inhibits Extracellular Signal-regulated Kinase Signaling to Attenuate Vascular Smooth Muscle Cell Proliferation in Angiotensin II-induced Hypertensive Mice.
二氧化硫抑制细胞外信号调节激酶信号传导,从而减弱血管紧张素 II 诱导的高血压小鼠的血管平滑肌细胞增殖。
DOI:10.4103/0366-6999.189927
发表时间:2016-09-20
期刊:Chinese medical journal
影响因子:6.1
作者:Wu HJ;Huang YQ;Chen QH;Tian XY;Liu J;Tang CS;Jin HF;Du JB
通讯作者:Du JB
Sulfur dioxide derivatives improve the vasorelaxation in the spontaneously hypertensive rat by enhancing the vasorelaxant response to nitric oxide
二氧化硫衍生物通过增强对一氧化氮的血管舒张反应来改善自发性高血压大鼠的血管舒张作用
DOI:10.1258/ebm.2012.011304
发表时间:2012-07-01
期刊:EXPERIMENTAL BIOLOGY AND MEDICINE
影响因子:3.2
作者:Lu, Wei;Sun, Yan;Jin, Hongfang
通讯作者:Jin, Hongfang
DOI:10.14670/hh-29.1107
发表时间:2014-04
期刊:Histology and histopathology
影响因子:2
作者:Mingzhu Zhu;Junbao Du;Angie Dong Liu;Lukas Holmberg;Chao-shu Tang;Hongfang Jin
通讯作者:Mingzhu Zhu;Junbao Du;Angie Dong Liu;Lukas Holmberg;Chao-shu Tang;Hongfang Jin
The vasodilatory effect of sulfur dioxide via SGC/cGMP/PKG pathway in association with sulfhydryl-dependent dimerization.
二氧化硫通过 SGC/cGMP/PKG 途径的血管舒张作用与巯基依赖性二聚化相关。
DOI:10.1152/ajpregu.00101.2015
发表时间:2016-06
期刊:Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol
影响因子:--
作者:Du SX;Huang P;Tang CS;Du JB;Jin HF
通讯作者:Jin HF
肥大细胞内源性二氧化硫的发现及其对肺血管结构重构小鼠肥大细胞活化的调节作用与机制
- 批准号:81970424
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
SRF/MRTF-A通路介导内源性二氧化硫对血管新生内膜形成中血管平滑肌细胞表型转化的调节作用及机制
- 批准号:81770278
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
内源性二氧化硫对低氧性肺血管结构重构形成中肺血管炎症反应的调节作用及分子机制
- 批准号:91439110
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:90.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
硫化氢对肺动脉高压大鼠肺动脉内皮细胞炎症反应的调节作用及分子机制
- 批准号:81370154
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
内源性二氧化硫对低氧性肺血管基质重塑的调节作用及机制
- 批准号:81070111
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
新型气体信号分子硫化氢心血管效应的细胞与分子机制
- 批准号:30630031
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:160.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
气体分子硫化氢调控低氧性肺血管基质重塑的研究
- 批准号:30571971
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
内源性气体分子硫化氢调节缺氧性肺动脉高压的机制研究
- 批准号:30271373
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2002
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
缺氧性肺血管结构重建中气体信号分子对胶原蛋白的作用
- 批准号:30070796
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2000
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
内源性NO与CO调节缺氧性肺血管结构重建的分子机理
- 批准号:39870844
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:12.0万元
- 批准年份:1998
- 负责人:杜军保
- 依托单位:
国内基金
海外基金
