气体分子硫化氢调控线粒体重塑影响糖尿病动脉内皮细胞线粒体自噬发生的机制

批准号:
81370421
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
张伟华
依托单位:
学科分类:
H0216.周围血管疾病
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
田执梁、娄宇、杨帆、李婷、郑丹、杨广东
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中文摘要
糖尿病周围血管病是糖尿病的重要并发症,高血糖引起线粒体功能异常诱发动脉内皮细胞损伤,但机制不清。内皮细胞通过胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)催化产生气体分子-H2S。研究发现,H2S具有舒张动脉、抗氧化及抗凋亡作用。前期我们证实,糖尿病内皮细胞CSE活性降低,线粒体ROS产生增多;给予外源性H2S,ROS产生减少,并促进线粒体融合发生。据此,我们推测"H2S是糖尿病动脉内皮细胞保护作用的信号分子,H2S通过维持线粒体ATP水平,调控线粒体重塑(即线粒体融合与分裂动态变化)、影响线粒体自噬及凋亡,进而启动糖尿病内皮细胞的保护作用"。本课题观察CSE野生及敲除型糖尿病小鼠及高糖处理的动脉内皮细胞中CSE活性及H2S含量变化,重点关注其对线粒体重塑、线粒体自噬和凋亡及线粒体能量代谢和呼吸功能的影响。本课题在器官、细胞、线粒体及分子水平上探讨H2S发挥保护作用的机制,为糖尿病周围血管病的防治提供新思路
英文摘要
Vascular diseases in patients with diabetes mellitus (DM) are also associated with oxidative stress of endothelial cells (ECs), in particular with an overproduction of reactive oxygen species in mitochondria, however, its mechanisms are unclear. H2S can be produced by cystathionine r-lyase (CSE) in ECs which can inhibit production of reactive oxygen.H2S plays a role in relaxing artery, antioxidation and anti-apoptosis. Our previous studies have shown that CSE activity was decreased, ROS was overproduced in mitochondria of endothelial cells in diabetic mice. Exogenous H2S inhibits ROS level in mitochondria and promotes mitochondrial fusion. Therefore, we postulate " H2S plays a protective role through maintaining ATP level and promoting mitochondrial fusion and decreasing mitochondrial fission and mitophage and apoptosis in diabetic mice model." We will observe the changes of H2S content and CSE activity in CSE wild type and knock out diabetic mice, which effects on mitochondrial fission and fusion and mitophage and apoptosis. The goal of this study is to investigate the protective role and its mechanisms of H2S and to provide a new idea to therapy in diabetic peripheral angiopathy.
糖尿病周围血管病是糖尿病的重要并发症,高血糖引起的线粒体功能异常诱发内皮细胞损伤,但其机制不清,内皮细胞通过胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)催化产生气体分子—H2S。在前期结果的基础上,本课题推测“H2S是糖尿病动脉内皮细胞保护作用的信号分子,其通过维持线粒体ATP水平,调控线粒体的融合与分裂,影响线粒体自噬及凋亡,进而启动糖尿病内皮的保护作用”。本课题采用STZ诱导I型糖尿病大鼠及db/db小鼠模型II型糖尿病动物模型,动态观察主动脉CSE的表达及H2S的含量变化及动脉粘附功能改变,采用高糖高脂处理大鼠胸主动脉内皮细胞复制糖尿病细胞模型。给予外源性H2S,线粒体ROS生成抑制剂,细胞内ROS清除剂,CSE抑制剂,线粒体分裂抑制剂,AMPK siRNA,Atg7 siRNA和Mfn-2 siRNA转染等多种手段。本课题证实(1)高糖高脂诱导动脉内皮细胞CSE-H2S生成系统活性下降;(2)外源性H2S调控AMPK信号转导通路的活性,促进动脉血管内皮细胞自噬的发生。(3)在器官、细胞及分子水平上证明H2S调控线粒体分裂与融合,促进线粒体自噬的发生,减少内皮细胞凋亡的发生。
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Hydrogen sulfide decreases high glucose/palmitate-induced autophagy in endothelial cells by the Nrf2-ROS-AMPK signaling pathway.
硫化氢通过 Nrf2-ROS-AMPK 信号通路降低高葡萄糖/棕榈酸酯诱导的内皮细胞自噬
DOI:10.1186/s13578-016-0099-1
发表时间:2016
期刊:Cell & bioscience
影响因子:7.5
作者:Liu J;Wu J;Sun A;Sun Y;Yu X;Liu N;Dong S;Yang F;Zhang L;Zhong X;Xu C;Lu F;Zhang W
通讯作者:Zhang W
Exogenous H2S regulates endoplasmic reticulum-mitochondria cross-talk to inhibit apoptotic pathways in STZ-induced type I diabetes.
外源性 H2S 调节内质网-线粒体串扰抑制 STZ 诱导的 I 型糖尿病的细胞凋亡途径
DOI:10.1152/ajpendo.00196.2016
发表时间:2017-03
期刊:Am J Physiol Endocrinol Metab.
影响因子:--
作者:Yang F;Yu X;Li T;Wu J;Zhao Y;Liu J;Sun A;Dong S;Wu J;Zhong X;Xu C;Lu F;Zhang W
通讯作者:Zhang W
Hydrogen Sulphide modulating mitochondrial morphology to promote mitophagy in endothelial cells under high-glucose and high-palmitate.
硫化氢调节线粒体形态以促进高葡萄糖和高棕榈酸下内皮细胞的线粒体自噬
DOI:10.1111/jcmm.13223
发表时间:2017-12
期刊:Journal of cellular and molecular medicine
影响因子:5.3
作者:Liu N;Wu J;Zhang L;Gao Z;Sun Y;Yu M;Zhao Y;Dong S;Lu F;Zhang W
通讯作者:Zhang W
Exogenous H2S modulates mitochondrial fusion-fission to inhibit vascular smooth muscle cell proliferation in a hyperglycemic state.
外源性 H2S 调节线粒体融合裂变,抑制高血糖状态下血管平滑肌细胞增殖
DOI:10.1186/s13578-016-0102-x
发表时间:2016
期刊:Cell & bioscience
影响因子:7.5
作者:Sun A;Wang Y;Liu J;Yu X;Sun Y;Yang F;Dong S;Wu J;Zhao Y;Xu C;Lu F;Zhang W
通讯作者:Zhang W
Exogenous Hydrogen Sulfide Attenuates Cardiac Fibrosis Through Reactive Oxygen Species Signal Pathways in Experimental Diabetes Mellitus Models
外源性硫化氢通过实验性糖尿病模型中的活性氧信号通路减轻心脏纤维化
DOI:10.1159/000430266
发表时间:2015-06
期刊:Cell Physiol Biochem
影响因子:--
作者:Zheng D, Dong SY, Li T, Yang F, Yu XJ, Wu JC;Zhong X, Zha
通讯作者:Zhong X, Zha
气体分子H2S调控VCP/CIDE-c/LAMP2通路促进糖尿病心肌脂滴代谢的研究
- 批准号:82270359
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:张伟华
- 依托单位:
硫化氢调控Hrd1-DGAT-Sirt6途径减少糖尿病心肌脂质沉积的新机制
- 批准号:81970317
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:张伟华
- 依托单位:
内源性H2S促进SIRT3线粒体转位调控糖尿病心肌糖脂代谢的研究
- 批准号:81670344
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:张伟华
- 依托单位:
钙敏感受体调控内源性H2S抑制糖尿病血管平滑肌细胞增殖的研究
- 批准号:81170289
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:张伟华
- 依托单位:
钙敏感受体和蛋白激酶C的相互作用与心肌缺血后处理保护作用的关系
- 批准号:30700288
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:张伟华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
