慢性低水平镉暴露经由ICAM-1和VCAM-1糖基化修饰促进血管内皮炎症的研究

批准号:
81860570
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
37.0 万元
负责人:
钟秋安
依托单位:
学科分类:
H3001.环境卫生
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
邓敬桓、郑慧蕾、陈乃源、Eliseo Guallar、郭雪峰、莫秋燕、易艳珊、陈秋利
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中文摘要
慢性低水平镉(Cd)暴露可提高血管内皮细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)的表达,促进炎症反应。但目前不清楚Cd的这种促炎效应,是否为经由影响黏附分子的糖基化修饰而达到。这是低水平Cd损害血管内皮促进动脉粥样硬化发展的机制研究中亟待明确的问题。我们前期研究提示低剂量Cd可能通过己糖胺通路影响ICAM-1、VCAM-1糖基化修饰,促进这些黏附分子表达。本研究在此基础上拟通过:①内皮细胞实验明确低剂量Cd是否通过己糖胺通路介入ICAM-1、VCAM-1糖基化修饰,促进炎症反应;②ApoE-/-小鼠实验评价低剂量Cd经由ICAM-1、VCAM-1糖基化修饰,促进血管内皮慢性炎症发展;③人群研究评价低水平Cd与黏附分子的剂量反应关系。验证Cd经由ICAM-1、VCAM-1糖基化修饰产生致炎效应的可能性。本研究可对低水平Cd增加心血管早期病理风险的机制有新的认识。
英文摘要
Chronic exposure to low-level cadmium (Cd) (well below toxic concentrations) was shown to increase the expression of intercellular cell adhesion molecule 1 (ICAM-1) and vascular cell adhesion molecule 1 (VCAM-1), contributing to proinflammatory response in vascular endothelium. However, it is unknown whether this Cd-induced effect on inflammation is depended on activating the glycosylation of cell adhesion molecules, which is still an ongoing issue in the mechanism of atherosclerotic pathogenesis promoted by low-level Cd-related vascular endothelial dysfunction. Our findings strongly suggest that low-dose Cd may exert an effect, through the hexosamine biosynthesis pathway (HBP), on the glycosylation of ICAM-1 and VCAM-1 to elevate the expression of cell adhesion molecules. Therefore, we take the following measures to aim to: ① confirm whether the proinflammatory response is induced by the stimulus effect of low-dose Cd on the ICAM-1 and VCAM-1 glycosylation, through the HBP, in vascular endothelial cells. ② examine whether low doses of Cd promote the development of chronic inflammation of vascular endothelium via the glycosylation of ICAM-1 and VCAM-1 in ApoE-/- mice. ③ evaluate the dose-response relationship between low-level Cd exposure and the levels of cell adhesion molecules in general population. We finally generalize the above results to systematically conclude whether chronic exposure to low-level Cd could promote vascular chronic inflammation via the glycosylation of ICAM-1 and VCAM-1. The conclusions would provide a new insight into the mechanisms underlying the risk effect of chronic low-level exposure to Cd on early cardiovascular lesions.
慢性镉(Cd)暴露即使是低水平(尿Cd浓度< 5 μg/g肌酐)范围,也能增加不同病理阶段的动脉粥样硬化性心血管事件风险。动脉粥样硬化发展主要病理性驱动因素之一来自血管内皮慢性炎症,我们前期工作提示暴露于低剂量Cd产生促炎反应的血管内皮细胞表型可能与蛋白糖基化有关。在此基础上,本研究从三个方面检验了Cd经由血管内皮炎症黏附分子ICAM-1、VCAM-1糖基化修饰产生致炎效应的可能性:(1)人群研究评价低水平Cd暴露与黏附分子的剂量反应关系;(2)细胞实验明确低剂量Cd是否可通过己糖胺合成通路(HBP)影响黏附分子表达;(3)动物实验证明低剂量Cd经由黏附分子糖基化修饰促进血管内皮炎症。本研究发现,慢性低水平Cd暴露,不仅与循环ICAM-1、VCAM-1升高存在剂量反应关系,也普遍与心血管亚临床期病理及综合风险上升有关,此外,VCAM-1尚具有低水平Cd促心血管风险上升的中介作用。在机制方面,低水平Cd提高血管内皮ICAM-1、VCAM-1的表达,这种促炎作用与HBP的激活有关,通过抑制HBP,限制后继的糖基化修饰可减弱黏附分子的表达。本研究通过揭示低水平Cd、糖基化修饰与促炎效应之间的关系,对低水平Cd影响心血管系统早期病理有新的认识,有助于为环境低水平Cd暴露有关的动脉粥样硬化性心血管病防治提供新的思路。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2022
期刊:广西医科大学学报
影响因子:--
作者:章一帆;戴雨薇;高春银;莫秋燕;钟秋安
通讯作者:钟秋安
DOI:--
发表时间:2021
期刊:环境与健康杂志
影响因子:--
作者:李京泽;何土凤;易艳珊;杨春秀;韦青妙;钟秋安
通讯作者:钟秋安
Association of Impaired Vascular Endothelial Function with Increased Cardiovascular Risk in Asymptomatic Adults.
无症状成人血管内皮功能受损与心血管风险增加的关系
DOI:10.1155/2018/3104945
发表时间:2018
期刊:BioMed research international
影响因子:--
作者:Zhong Q;Nong Q;Mao B;Pan X;Meng L
通讯作者:Meng L
DOI:--
发表时间:2019
期刊:广西医科大学学报
影响因子:--
作者:莫秋燕;农青娇;毛宝玉;易艳珊;钟秋安
通讯作者:钟秋安
Association between sleep duration and ideal cardiovascular health in Chinese adults: results from the China health and nutrition survey
中国成年人睡眠时间与理想心血管健康的关系:中国健康与营养调查结果
DOI:10.1093/fampra/cmac095
发表时间:2022
期刊:Family Practice
影响因子:2.2
作者:Min Zhao;Ting Chen;Chenglong Huang;Qiuan Zhong
通讯作者:Qiuan Zhong
血管内皮功能受损下有氧糖酵解促动脉粥样硬化炎症发展的机制研究
- 批准号:82060088
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:34万元
- 批准年份:2020
- 负责人:钟秋安
- 依托单位:
慢性低水平镉暴露对一般人群血管内皮功能损害及其内源性代谢物变化的研究
- 批准号:81360422
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:45.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:钟秋安
- 依托单位:
国内基金
海外基金
