基于成纤维细胞炎症小体NLRP3探讨IL-38在心肌缺血再灌注损伤中的作用机制
批准号:
82070310
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
曾秋棠
依托单位:
学科分类:
心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
曾秋棠
中文摘要
心肌缺血再灌注损伤(MIRI)显著降低急性心肌梗死(AMI)再灌注的疗效,缺乏有效的治疗手段。成纤维细胞炎症小体活化上调促炎因子可加剧MIRI。IL-38能够抑制促炎因子生成并减轻多种慢性炎症疾病。然而,IL-38是否及如何参与MIRI尚不清楚。我们前期研究揭示了AMI再灌注治疗患者外周血IL-38的表达规律以及IL-38能够抑制心脏IL-1β生成和AMI后心肌重塑。预实验发现MIRI可上调心脏IL-38,且重组IL-38显著减少成纤维细胞炎症小体NLRP3活化及心肌细胞凋亡。据此推测:IL-38可抑制成纤维细胞炎症小体NLRP3活化、减少促炎因子释放及心肌细胞凋亡,改善MIRI。为验证此假说,我们拟利用重组IL-38、IL-38-shRNA、多种基因工程小鼠、信号分子抑制剂及IL-1β、IL-18中和抗体,体内及细胞水平验证IL-38在MIRI中的作用机制,为临床防治MIRI提供新靶点。
英文摘要
Myocardial ischemia-reperfusion injury (MIRI) significantly reduces the reperfusion efficiency of acute myocardial infarction (AMI), and currently there is lack of effective means of treatment. As already evidenced, the activation of inflammasome in fibroblasts promotes MIRI via upregulating the production of proinflammatory factors. Interleukin-38 (IL-38) can inhibit proinflammatory factors and alleviate a variety of chronic inflammatory diseases. However, whether and how IL-38 participates in the process of MIRI remains unknown. Our previous research uncovered that the expression of IL-38 in plasma of patients with AMI treated by reperfusion and IL-38 could inhibit IL-1β production in the heart and myocardial remodeling after AMI. Recently, our preliminary studies found that MIRI could upregulate the IL-38 expression in the heart, and the recombinant IL-38 could attenuate the activation of inflammasome NLRP3 in fibroblasts and cardiomyocyte apoptosis. We therefore deduce that IL-38 may inhibit the activation of inflammasome NLRP3 in fibroblasts, and reduce proinflammatory factors and cardiomyocyte apoptosis, ultimately leading to the improvement of MIRI. To test this hypothesis, using the recombinant IL-38, IL-38-shRNA, multiple genetically engineered mice, signaling molecular inhibitors and neutralizing antibodies to IL-1 β and IL-18, we will explore the role and mechanisms of IL-38 in MIRI both in vitro and in vivo. The results are expected to provide a new target for the clinical treatment of MIRI.
在本项目的研究进程中,我们运用了心肌缺血再灌注小鼠模型、LPS/ATP刺激以及缺氧/复氧细胞模型,以期全面而深入地揭示IL-38在心肌缺血再灌注损伤过程中的调控机理。实验结果显示,在小鼠体内实验中,重组IL-38的介入显著缩减了梗死区域,优化了心脏功能,并有效遏制了NLRP3炎症小体的活化。相反,当IL-38基因被敲除后,梗死面积明显扩大,心功能受损程度加剧,且NLRP3炎症小体的活化得到了促进。尤为重要的是,NLRP3特异性抑制剂的引入能够逆转IL-38敲除所带来的负面效应。在体外实验中,我们进一步发现,IL-38通过招募IL-1R8并调节syk的磷酸化状态,从而在心脏成纤维细胞中实现了对NLRP3炎症小体活化的抑制。当IL-1R8被沉默后,IL-38对NLRP3炎症小体的抑制作用也随之消失,这进一步证实了IL-1R8在IL-38调控机制中的关键作用。这些发现表明,IL-38在心肌缺血再灌注损伤后扮演了炎症小体激活的负性调节角色,其主要通过与IL-1R8的结合并抑制syk的磷酸化来实现对心脏成纤维细胞炎症小体的精确调控。此外,IL-38的这一独特作用机制还有助于抑制组织驻留细胞中的炎症小体激活,进而阻断IL-1β的释放,有效防止了炎症反应的恶性循环。这一发现不仅深化了我们对IL-38在心肌缺血再灌注损伤中调控机制的理解,也为未来相关疾病的治疗提供了新的思路和潜在靶点。
miR-208a调控GATA4/FoxO1/Beclin-1自噬轴在心肌缺血再灌注损伤中的作用研究
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批准号:81770273
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2017
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负责人:曾秋棠
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依托单位:
IL-37负向调控心肌梗死后心室重塑的机制研究
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批准号:81470420
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项目类别:面上项目
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资助金额:73.0万元
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批准年份:2014
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负责人:曾秋棠
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依托单位:
跨膜蛋白GARP在动脉粥样硬化中的作用及免疫学机制研究
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批准号:81270354
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2012
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负责人:曾秋棠
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依托单位:
经鼻诱导Th3细胞活化负向调节动脉粥样硬化机制研究
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批准号:81070237
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项目类别:面上项目
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资助金额:32.0万元
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批准年份:2010
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负责人:曾秋棠
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依托单位:
国内基金
海外基金