肝素及其改良物经MAPK-EXT/HPSE途径调控高糖状态下Sdc1胞外HS链抑制肠道屏障损伤的研究

批准号:
81800460
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
青青
依托单位:
学科分类:
H0304.消化道内环境紊乱、黏膜屏障障碍及相关疾病
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙嫣、纪华英、吴小兵、陈雅莹、李春雨、张宝忠、刘伟柱
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中文摘要
糖尿病可导致全身器官的慢性进行性病变及功能缺陷、衰竭,而胃肠道亦不能幸免。我们前期研究表明高糖状态可致肠上皮细胞增殖与分化异常,抑制紧密连接表达并造成屏障受损;该过程与肠道“补漏”分子Syndecan-1 (Sdc1)胞外段Heparan sulfate (HS) 的丢失密切相关,但引起该结果的具体机制、关键调控因素与环节等暂未明确。为此,我们提出“高糖状态经MAPK通路诱发Exostosin (EXT)与Heparanase (HPSE)表达紊乱致使HS链减少,进而启动后续肠道损伤”的研究假设,拟经通路调控、EXT/HPSE/Sdc1 RNA干扰/过表达、基因敲除动物、HS不脱落质粒构建及HS类似物(肝素及改良物)使用、肠屏障结构与功能监测等,验证HS链丢失在糖尿病肠病发病中的核心作用,尝试经“HS链补偿”维护肠道屏障的可行性,为拓展糖尿病并发症的疾病机理认识及防治手段提供新的实验依据。
英文摘要
Diabetes can lead to chronic, progressive, systemic pathological changes, and even functional defect or failure, of which gastrointestinal tract is one of inevitable target organs. In our preliminary study, it is demonstrated that hyperglycemia state has caused abnormalities in proliferation and differentiation of intestinal epithelial cell, down-regulations of tight junction expression, and damages of gut barrier function. These negative feedbacks after hyperglycemia stimulation are closely tied to the extracellular heparan sulfate chains (HS) of Syndecan-1 (Sdc1, the ‘patching’ molecule). However, the concrete mechanism, regulatory factors, and core steps of such preliminary results, are still far from being fully explored. On basis of the above backgrounds, it is supposed that hyperglycemia stimulation induces the imbalance of Exostosin (EXT) and Heparanase (HPSE) via MAPK pathway and then down-regulates HS chains, triggering subsequent damages of gut barrier. Multiple ways, including signal pathway regulation, EXT/HPSE/Sdc1 gene silencing and over-expression, EXT/HPSE gene knockout mice, construction/transfection of mutation plasmids expressing unshedding HS, administration of HS analogues (heparin and its ameliorants), monitor of structures and functions of gut barrier, etc., will be performed. To summarize, the aim of this proposal is to demonstrate the core role of HS losing in diabetic enteropathy and the feasibility of ‘HS compensation’ on maintenance of gut barrier, providing new experimental basis to expand clinical options and strategies for diabetic enteropathy treatments.
糖尿病可导致全身器官的慢性进行性病变及功能缺陷、衰竭,胃肠道亦是其重要靶器官之一。我们前期研究表明高糖状态可致肠上皮细胞增殖与分化异常,抑制紧密连接表达并造成屏障受损;该过程与肠道“补漏”分子Syndecan-1 (Sdc1) 胞外段Heparan sulfate (HS) 的丢失密切相关,但引起该结果的具体机制、关键调控因素与环节等暂未明确。为此,我们提出“高糖状态经MAPK通路诱发Exostosin (EXT)与Heparanase (HPSE)表达紊乱致使HS链减少,进而启动后续肠道损伤”的研究假设。在此项目中,我们通过检测及调控MAPK通路、EXT/HPSE/Sdc1 RNA干扰/过表达、构建HS不脱落质粒、使用HS类似物(普通肝素、低分子肝素),检测肠道屏障功能、结构分子及葡萄糖转运体等的研究,进一步明确了高糖状态可致使肠上皮细胞MAPK通路p38、ERK、JNK等分子的磷酸化发生显著的增加,该改变可上调HPSE表达、下调EXT1/2表达并进而引起Sdc1表达的下调,导致了肠道屏障的结构及功能、葡萄糖转运功能发生紊乱;外源性添加普通肝素可逆转因MAPK通路磷酸化变化所诱发的Sdc1及肠道屏障分子、葡萄糖转运体的异常。这些结果再度证实了糖尿病/高糖状态对胃肠道的损伤,验证Sdc1及其胞外的HS链丢失在糖尿病胃肠道损伤中的核心作用,以及经肝素对Sdc1胞外段进行“HS链补偿”维护肠道屏障的可行性,这些结果为拓展糖尿病并发症的疾病机理认识及防治手段提供了新的实验依据。
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DOI:--
发表时间:2020
期刊:重庆医学
影响因子:--
作者:青青;张绍衡;谢玥;陈烨
通讯作者:陈烨
DOI:10.16151/j.1007-810x.2020.02.005
发表时间:2020
期刊:肠外与肠内营养
影响因子:--
作者:青青;袁丹凤;谢玥;余建林;毛华;张绍衡
通讯作者:张绍衡
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