SWELL1依赖其LRRD结构域抑制STAT3心肌保护信号在MI/R损伤中的作用及机制研究

批准号:
81800306
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
陈希瑶
依托单位:
学科分类:
H0205.冠状动脉性心脏病
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张富洋、刘艳、夏云龙、熊振宇、李越洋、吴清凤、陈伟
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中文摘要
MI/R损伤可导致心肌细胞凋亡。容积敏感性外向整流型氯离子通道(VSOR Cl-通道)与心肌细胞凋亡密切相关,然而VSOR Cl-通道的蛋白构成以及其在MI/R损伤中的作用机制始终未能明确。SWELL1是近年确认的VSOR Cl-通道构成蛋白。我们前期发现:SWELL1敲低可减轻心肌细胞缺氧/复氧损伤且SWELL1抑制心肌细胞STAT3信号。该预实验结果为研究VSOR Cl-通道在MI/R损伤中的作用和机制提供了依据。因此,本项目拟利用已构建的心肌细胞特异性SWELL1敲除小鼠,结合离体细胞与整体动物实验,明确SWELL1在MI/R损伤中的作用,并探究其依赖LRRD结构域形成SWELL1/Grb2/Caveolin1蛋白复合体抑制STAT3信号的精准分子机制。本项目的实施可望从离子通道功能蛋白的角度揭示MI/R损伤导致心肌细胞凋亡的新机制,为临床防治MI/R损伤提供新的理论依据与干预靶点。
英文摘要
Myocardial ischemia/reperfusion (MI/R) injury causes cardiomyocyte apoptosis. Volume sensitive outwardly rectifying chloride (VSOR Cl-) channel plays an important role in cardiomyocyte apoptosis, however the underlying mechanisms remain largely unknown. SWELL1 is recently identified as an essential protein component of VSOR Cl- channel. We found that SWELL1 knockdown ameliorated hypoxia/reoxygenation-induced cardiomyocyte apoptosis. Furthermore, SWELL1 inhibited STAT3 signaling in dependent of its c-terminal leucine rich repeat domain (LRRD). These preliminary data lead to a strong speculation that SWELL1 plays a detrimental role in MI/R injury probably via inhibiting STAT3 cardioprotection. Therefore, utilizing cardiac specific SWELL1 knockout mice, we aim to investigate the role of SWELL1 in MI/R injury. Moreover, we also aim to clarify whether SWELL1 inhibits STAT3 signaling via the SWELL1-LRRD/Grb2/Caveolin1 complex. This project will provide novel mechanisms and therapeutic targets for clinical MI/R prevention and treatment.
急、慢性心肌缺血损伤是致命的临床疾病,但其内在分子机制仍未完全阐明。SWELL1蛋白(由Lrrc8A基因编码,亦称LRRC8A蛋白)是容积敏感性阴离子通道构成蛋白,在细胞生存、增殖和分化过程发挥重要作用,但其是否在急、慢性心肌缺血损伤中发挥调解作用并可能作为治疗靶点尚不清楚。本项目围绕SWELL1蛋白在急、慢性心肌缺血损伤中的作用及机制开展工作,发现:1)SWELL1蛋白敲低可有效减轻心肌细胞急性缺血/再灌注损伤,其机制可能与JAK2/STAT3信号有关。2)SWELL1主要表达在心脏成纤维细胞,其表达在心肌梗死后表达增加。3)利用SWELL1flox/flox小鼠与Periostin-Cre小鼠杂交构建成纤维细胞特异性SWELL1敲除(cKO)小鼠,cKO小鼠心肌梗死后心功能障碍、心力衰竭、病理性心脏重构和间质纤维化均减轻。4)敲低SWELL1蛋白减轻了TGF-β1诱导成纤维细胞向肌成纤维细胞活化,而过表达SWELL1蛋白加重这一过程。5)RNA-Seq及细胞实验表明,SWELL1蛋白通过JAK2-STAT3促进成纤维细胞向肌成纤维细胞活化。6)SWELL1蛋白激活JAK2-STAT3信号与其C端LRRD结构域有关。本项目首次揭示了SWELL1蛋白(LRRC8A蛋白)在急、慢性心肌缺血损伤中的作用及下游分子机制,为靶向SWELL1蛋白防治心肌缺血损伤提供了理论基础和实验证据。
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
Fas-Activated Serine/Threonine Kinase Governs Cardiac Mitochondrial Complex I Functional Integrity in Ischemia/Reperfusion Heart.
Fas 激活的丝氨酸/苏氨酸激酶控制缺血/再灌注心脏中心肌线粒体复合物 I 的功能完整性
DOI:10.3389/fcell.2020.630421
发表时间:2020
期刊:Frontiers in cell and developmental biology
影响因子:5.5
作者:Chen X;Hu G;Wang Y;Li C;Zhang F
通讯作者:Zhang F
Genetic Ablation of Fas-Activated Serine/Threonine Kinase Ameliorates Alcoholic Liver Disease Through Modulating HuR-SIRT1 mRNA Complex Stability.
Fas 激活的丝氨酸/苏氨酸激酶的基因消除通过调节 HuR-SIRT1 mRNA 复合物的稳定性来改善酒精性肝病。
DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2021.02.002
发表时间:2021-02
期刊:Free Radical Biology & Medicine
影响因子:7.4
作者:Fuyang Zhang;Kai Wang;Guangyu Hu;Feng Fu;Rong Fan;Jun Li;Lu Yang;Yali Liu;Na Feng;Xiaoming Gu;Ming Jia;Xiyao Chen;Jianming Pei
通讯作者:Jianming Pei
Accelerated FASTK mRNA degradation induced by oxidative stress is responsible for the destroyed myocardial mitochondrial gene expression and respiratory function in alcoholic cardiomyopathy.
氧化应激诱导的 FASTK mRNA 加速降解是酒精性心肌病心肌线粒体基因表达和呼吸功能破坏的原因
DOI:10.1016/j.redox.2020.101778
发表时间:2021-01
期刊:Redox biology
影响因子:11.4
作者:Zhang F;Wang K;Zhang S;Li J;Fan R;Chen X;Pei J
通讯作者:Pei J
DOI:--
发表时间:2021-04
期刊:心脏杂志
影响因子:--
作者:胡洸瑜;杨容金;孙芳芳;宋丹;郭兰燕;张玲;郭雄;张富洋;陈希瑶
通讯作者:陈希瑶
Genetic ablation of Fas-activated serine/threonine kinase ameliorates obesity-related hepatic glucose and lipid metabolic disorders via sirtuin-1 signaling
Fas 激活的丝氨酸/苏氨酸激酶的基因消除通过 Sirtuin-1 信号传导改善肥胖相关的肝脏葡萄糖和脂质代谢紊乱
DOI:10.1016/j.bbrc.2020.06.049
发表时间:2020-09-03
期刊:BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
影响因子:3.1
作者:Zhang, Fuyang;Pei, Jianming;Chen, Xiyao
通讯作者:Chen, Xiyao
心肌细胞线粒体甲基丙二酸降解障碍和异常蓄积导致射血分数保留型心力衰竭(HFpEF)的作用及机制研究
- 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:陈希瑶
- 依托单位:
国内基金
海外基金
