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IRG1调节铁离子应答元件结合蛋白1参与心肌梗死后巨噬细胞炎症应答的机制研究
结题报告
批准号:
81900314
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘行
依托单位:
学科分类:
H0205.冠状动脉性心脏病
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
心肌梗死后初期巨噬细胞(Mφ)过度的炎症应答反应会造成心肌损伤加重。我们前期工作发现心肌梗死患者的单核巨噬细胞高表达顺乌头酸脱羧酶(IRG1),蛋白质组和分子生物学证实IRG1及其代谢产物衣康酸抑制HIF2α蛋白水平并促进Mφ向促炎表型M1极化,但机制不明。IRG1可以抑制线粒体乌头酸酶,胞浆乌头酸酶(IRP1,也叫铁应答元件结合蛋白1)和琥珀酸脱氢酶的活性,此三者的共性为铁硫簇依赖的酶。而IRP1是具有双重功能的蛋白,即失去铁硫簇后会结合HIF2α的mRNA上的铁应答元件序列,并抑制HIF2α翻译。由此提出课题假说,IRG1通过破坏IRP1的铁硫簇,从而抑制HIF2α的蛋白翻译,并促进Mφ向M1极化,心肌梗死后过度表达IRG1可能造成心肌损伤加重。拟通过分子生物学手段,明确IRG1/衣康酸,IRP1和HIF2α三者调控机制。通过对小鼠IRG1基因的干预,探索心肌梗死后抗炎治疗的新途径。
英文摘要
Excessive macrophage inflammatory response aggravates the cardiac injury at early stage of myocardial infarction (MI). Aconitate decarboxylase(IRG1), mainly expressed in macrophages, was shown to be increased in the early phase after MI. Our previous work uncovered that IRG1 and its product, itaconate, inhibit HIF2α protein levels and promote M1 phenotype macrophages through using proteomics. We found a common feature of these enzymes inhibited by IRG1 (mitochondrial aconitase, cytoplasmic aconitase (IRP1) and succinate dehydrogenase), which are iron-sulfur cluster-dependent enzymes. Especially, after losing iron-sulfur cluster, IRP1 will bind to RNA stem-loops containing an iron response element (IRE) in the 5’UTR to inhibit translation of HIF2α mRNA. Based on those discoveries, we hypothesize that IRG1/itaconate inhibits the protein translation of HIF2α and promote the M1 macrophages polarization by destroying the iron-sulfur cluster of IRP1, while over-expression of IRG1 after MI may aggravate myocardial damage. In order to prove our hypothesis, we will use molecular biological techniques to verify effects of IRG1 on IRP1 activity and HIF2α level. Through an IRG1 gene knockout mouse model with MI, we will try to investigate new therapeutic strategy to decrease cardiac injury.
脂多糖刺激的巨噬细胞高表达一种乌头酸脱羧酶(IRG1,也称为ACOD1),导致内源性代谢物衣康酸的积累。然而,衣康酸水平升高改变巨噬细胞功能的确切机制尚不清楚。我们假设衣康酸通过某种不确定的机制影响巨噬细胞功能。依据衣康酸刺激巨噬细胞的转录组学和蛋白质组学联合分析,确定了衣康酸可能调节巨噬细胞的IL-1β分泌和铁代谢。同样,IRG1敲除THP-1细胞系降低了LPS促进的IL-1β分泌和铁代谢相关蛋白表达。无论是增加铁离子浓度还是铁剥夺都加剧衣康酸促进的caspase-1激活和IL-1β分泌。只有半胱氨酸和抗氧化剂(儿茶素)能抑制衣康酸促进的caspase-1激活和IL-1β分泌。进一步发现衣康酸处理巨噬细胞后乌头酸酶活性降低。结果证明线粒体乌头酸酶(ACO2,一种TCA循环酶)或细胞质乌头酸酶(ACO1或IPR1,一种铁调节蛋白)的过表达分别对衣康酸促进的IL-1β分泌和改变铁代谢有抵消作用。衣康酸抑制乌头酸酶活性通过硫醇攻击破坏它们的铁硫簇,使其失活。以上结果表明,IRG1和衣康酸通过乌头酸酶应激性铁硫簇破坏和铁代谢的再平衡对巨噬细胞进行免疫调节。
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
DOI:10.4149/gpb_2021015
发表时间:2021-01-01
期刊:GENERAL PHYSIOLOGY AND BIOPHYSICS
影响因子:1.5
作者:Liu, Yanhong;Liang, Xue;Jiao, Zhanquan
通讯作者:Jiao, Zhanquan
Effects of extracellular histones on left ventricular diastolic function and potential mechanisms in mice with sepsis.
细胞外组蛋白对脓毒症小鼠左心室舒张功能的影响及潜在机制。
DOI:--
发表时间:2022
期刊:American Journal of Translational Research
影响因子:2.2
作者:Lijun Wang;Ziyi Wang;Xing Liu;Yue Zhang;Manman Wang;Xue Liang;Guangping Li
通讯作者:Guangping Li
CD36+/CD61+ Microparticles Correlate with the Risk of Percutaneous Cardiac Interventions in Coronary Artery Disease Patients and the Effects of Ticagrelor
CD36 /CD61 微粒与冠状动脉疾病患者经皮心脏介入治疗的风险以及替格瑞洛的作用相关
DOI:10.1007/s10557-021-07184-0
发表时间:2021-04
期刊:Cardiovasc Drugs Ther
影响因子:--
作者:Xue Zhou;Xing Liu;Hongmei Liu;Shuang Dou;Kangyin Chen;Xiaowei Zhang;Weiding Wang;Xuewen Wang;Jingjin Che
通讯作者:Jingjin Che
Itaconate regulates macrophage function through stressful iron-sulfur cluster disrupting and iron metabolism rebalancing
衣康酸通过应激性铁硫簇破坏和铁代谢重新平衡调节巨噬细胞功能
DOI:10.1096/fj.202100726rr
发表时间:2021-10-01
期刊:FASEB JOURNAL
影响因子:4.8
作者:Liu, Xing;Shi, Bingshuo;Li, Guangping
通讯作者:Li, Guangping
SIK1通过调控中性粒细胞胞外诱捕网参与心房颤动相关血栓形成的机制研究
  • 批准号:
    82370320
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    刘行
  • 依托单位:
国内基金
海外基金