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Vinculin调控肌动蛋白细胞骨架及线粒体功能在压力超负荷性心力衰竭中的保护作用及机制研究
结题报告
批准号:
81600220
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
17.5 万元
负责人:
赵韶华
依托单位:
学科分类:
H0202.心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
王志浩、王昊、王亚娟、王全珍、张君
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中文摘要
压力超负荷下的心肌损伤是心力衰竭的重要致病因素,胞膜蛋白对力学信号的感知和传递是这一病理生理过程的始动环节。前期研究提示:胞膜蛋白vinculin可能通过调控肌动蛋白细胞骨架和线粒体功能在心肌对抗压力超负荷损伤中发挥关键作用。然而其具体作用和分子机制尚不明确。本项目我们将分别从动物和细胞水平上,利用超声多普勒技术、可视化单细胞动缘检测技术、心力衰竭和心肌细胞损伤指标物测定等观察vinculin高表达对压力超负荷下心肌的保护作用,利用免疫荧光染色、透射电镜及分子生物学技术观察对肌动蛋白细胞骨架组装的调控,从生物合成和氧化应激两方面观察对线粒体功能的影响,并利用免疫共沉淀技术探寻与vinculin相互作用的肌动蛋白调节蛋白,采用特定阻滞剂或中和抗体阻断其相互作用后,进一步阐明vinculin调控肌动蛋白细胞骨架和线粒体功能的分子机制。为压力超负荷性心力衰竭的防治提供新的有效的干预策略。
英文摘要
Myocardial damage under pressure overload is an important pathogenic factors of heart failure. Perception and transmission of the mechanical signal by membrane proteins is a critical starting link of this process. Previous research suggests that vinculin, a membrane protein, may play a key role in protecting myocardium from injury from pressure overload through the regulation of actin cytoskeleton and mitochondrial function. However, the specific function and molecular mechanism is unclear. In this project, the protective effects of vinculin against myocardial injury from pressure overload would be observed from animal and cell level respectively, using the ultrasonic doppler technology, visualization of single cell edge detection technology, and detecting the heart failure and myocardial damage index. The regulation of actin cytoskeleton assembly was observed by immunofluorescence staining, transmission electron microscopy and molecular biology techniques and mitochondrial function was detected from biosynthesis and oxidative stress. Then immune coprecipitation technology was used to explore actin regulatory proteins interacting with vinculin and specific blocker or neutralizing antibody was used to further clarify the molecular mechanisms of vinculin in regulating the actin cytoskeleton assembly and mitochondrial function. This project aims to explore a new effective strategy for preventing pressure overload induced heart failure.
压力超负荷下的心肌损伤是心力衰竭的重要致病因素,胞膜蛋白对力学信号的感知和传递是这一病理生理过程的始动环节。本项目我们分别从动物和细胞水平上,利用超声多普勒技术、组织病理学观察、心力衰竭和心肌细胞损伤指标物测定等观察vinculin高表达对压力超负荷下心肌的保护作用,利用免疫荧光染色、透射电镜及分子生物学技术观察对肌动蛋白细胞骨架组装的调控,从生物合成和氧化应激两方面观察对线粒体功能的影响,并利用免疫共沉淀技术探寻与vinculin相互作用的肌动蛋白调节蛋白。证实了胞膜蛋白vinculin通过调控肌动蛋白细胞骨架和线粒体功能在心肌对抗压力超负荷损伤中发挥关键作用,并深入研究了相关的分子机制。体内实验发现vinculin高表达可显著减轻压力超负荷诱导的心肌重构并改善心力衰竭,细胞实验显示vinculin高表达可减轻TGF-a刺激下心肌细胞的损伤和actin细胞骨架的紊乱,进一步研究证实Vinculin通过Rho家族蛋白RhoA和Rac1,调节心肌细胞内actin细胞骨架的聚集,通过Integrin 4和FAK与细胞外基质联系,调节心肌纤维化过程。此外,vinculin通过SIRT1影响心肌细胞线粒体功能,并且这一作用依赖于肌动蛋白细胞骨架。本研究揭示了vinculin在心肌对抗压力超负荷中的作用及分子机制,为压力超负荷下的心力衰竭提供潜在有效的基因治疗策略。
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专利列表
Intravesicular administration of sodium hyaluronate ameliorates the inflammation and cell proliferation of cystitis cystica et glandularis involving interleukin-6/JAK2/Stat3 signaling pathway.
膀胱内给予透明质酸钠改善涉及白细胞介素6/JAK2/Stat3信号通路的囊性和腺性膀胱炎的炎症和细胞增殖
DOI:10.1038/s41598-017-16088-9
发表时间:2017-11-21
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Ni Y;Zhao S;Yin X;Wang H;Guang Q;Hu G;Yang Y;Jiao S;Shi B
通讯作者:Shi B
Plectin protects podocytes from adriamycin-induced apoptosis and F-actin cytoskeletal disruption through the integrin α6β4/FAK/p38 MAPK pathway.
Plectin 通过整合素 α6β4/FAK/p38 MAPK 途径保护足细胞免受阿霉素诱导的细胞凋亡和 F-肌动蛋白细胞骨架破坏
DOI:10.1111/jcmm.13816
发表时间:2018-11
期刊:Journal of cellular and molecular medicine
影响因子:5.3
作者:Ni Y;Wang X;Yin X;Li Y;Liu X;Wang H;Liu X;Zhang J;Gao H;Shi B;Zhao S
通讯作者:Zhao S
Astaxanthin attenuated pressure overload-induced cardiac dysfunction and myocardial fibrosis: Partially by activating SIRT1
虾青素减轻压力超负荷引起的心脏功能障碍和心肌纤维化:部分通过激活 SIRT1
DOI:10.1016/j.bbagen.2017.03.007
发表时间:2017
期刊:Biochimica et Biophysica Acta-General Subjects
影响因子:3
作者:Zhang Jun;Wang Quan Zhen;Zhao Shao Hua;Ji Xiang;Qiu Jie;Wang Jian;Zhou Yi;Cai Qian;Zhang Jie;Gao Hai Qing
通讯作者:Gao Hai Qing
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