PKCε/Caveolin-3对自噬与necroptosis的调控决定糖尿病心肌对缺血后处理的敏感性

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81670770
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0708.糖尿病
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Subjects with diabetes are more vulnerable to ischemic myocardial injury (IRI) and less or not sensitive to ischemic postconditioning (IPostC) mediated cardioprotection, and the underlying mechanism is unclear. Most recent studys showed that restoration of autophagic flux was essential in IPostC cardioprotection and that inhibition of autophagy induced necroptosis and exacerbated myocardial IRI. Our preliminary studies showed that post-ischemic myocardial injury was increased while IPostC cardioprotection was lost in hearts from diabetes, which was associated with PKCε over-activation and reduction of the association of PKCε with caveolin-3 (Cav3) as well as impairment of autophagic flux and induction of necroptosis. Further, in cultured cardiomyocytes exposed to high glucose, post-hypoxic cellular injury was increased and the protective effects of hypoxic postconditioning were lost. All these can be reversed by PKCε inhibition, while this beneficial effect of PKCε inhibition was abolished by Cav3 gene knockdown. The above preliminary findings prompted us to postulate that hyperglycemia-induced over-activation in PKCε, leads to the disassociation of PKCε and Cav3, and the subsequent impairment of autophagic flux, resulting in induction of necroptosis, and leads to the loss of IPostC cardioprotection in diabetes. We, therefore, aim to examine the role of PKCε/Cav3 in IPostC cardioprotection against myocardial IRI and to explore the underlying mechanism in relation to autophagy and necroptosis in diabetic rodents. We will conduct series experiments using in vivo and in vitro cell models of myocardial IRI in normal and diabetic mice with PKCε gene knock out(KO), Cav3 KO, Atg5 KO (autophagy deficiency) mice, incorporating the use of PKCε, Cav3, and Atg5 adenoviruses and PKCε siRNA to address mechanisms. This study will provide new insights regarding the molecular mechanism whereby PKCε/Cav3 restores diabetic hearts sensitivity to IPostC, and facilitate the development of effective therapy to combat ischemic heart diseases.
糖尿病(DM)心脏缺血再灌注损伤(IRI)易损性敏感,对缺血后处理(IPostC)保护不敏感,机制不明。新近发现适度的自噬流是IPostC发挥作用必须,而抑制自噬可诱发necroptosis加重IRI。 我们前期发现,DM鼠心脏PKCε过度活化并与Cav3结合减少,自噬流受损,necroptosis升高,心肌IRI加重且对IPostC不敏感。高糖培养的心肌细胞IRI加重,且后处理保护作用消失,抑制PKCε减轻细胞损伤且恢复后处理保护,但该保护被Cav3基因沉默取消。我们推测DM心肌PKCε过度活化阻断与Cav3结合及信号转导,破坏自噬流,导致 IPostC失效。我们将用PKCε、Cav3和自噬缺失的Atg基因敲除鼠,从整体和离体及细胞水平研究高糖状态下PKCε/ Cav3信号通路及其对自噬流和necroptosis的调控对DM心肌IPostC敏感性的影响,为DM心肌缺血防治提供新靶点。

结项摘要

糖尿病(DM)心脏对缺血再灌注损伤(IRI)易损性增加,对缺血后处理(IPostC)保护不敏感,机制不明。新近发现适度的自噬流是IPostC发挥作用必须,而抑制自噬可诱发necroptosis加重IRI。 我们前期发现, DM鼠心脏,PKCε过度活化并与Cav3结合减少,自噬流受损,necroptosis升高,心肌IRI加重且对IPostC不敏感。高糖培养的心肌细胞IRI加重,且后处理保护作用消失,抑制PKCε减轻细胞损伤且恢复后处理保护,但该保护被Cav3基因沉默取消。我们推测DM心肌PKCε过度活化阻断与Cav3结合及信号转导,破坏自噬流,导致 IPostC失效。我们将用PKCε、Cav3和自噬缺失的Atg基因敲除鼠,从整体和离体及细胞水平研究高糖状态下PKCε/ Cav3信号通路及其对自噬流和necroptosis的调控对DM心肌IPostC敏感性的影响,为DM心肌缺血防治提供新靶点。我们的结果证实PKCε过度活化通过下调Cav3,抑制STAT3激活,从而损坏自噬流,诱导necroptosis,加重糖尿病心肌IRI. 我们的发现将为研发抗糖尿病心脏对缺血再灌注损伤药物提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Selective Inhibition of PKC beta 2 Restores Ischemic Postconditioning-Mediated Cardioprotection by Modulating Autophagy in Diabetic Rats
选择性抑制 PKC beta 2 通过调节糖尿病大鼠的自噬恢复缺血后处理介导的心脏保护作用
  • DOI:
    10.1155/2020/2408240
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Diabetes Research
  • 影响因子:
    4.3
  • 作者:
    Wang Yafeng;Zhou Lu;Su Wating;Huang Fengnan;Zhang Yuan;Xia Zhong-yuan;Xia Zhengyuan;Lei Shaoqing
  • 通讯作者:
    Lei Shaoqing
Propofol Through Upregulating Caveolin-3 Attenuates Post-Hypoxic Mitochondrial Damage and Cell Death in H9C2 Cardiomyocytes During Hyperglycemia
异丙酚通过上调 Caveolin-3 减轻高血糖期间 H9C2 心肌细胞缺氧后线粒体损伤和细胞死亡
  • DOI:
    10.1159/000484680
  • 发表时间:
    2017-01-01
  • 期刊:
    CELLULAR PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Deng, Fan;Wang, Shuang;Xia, Zhengyuan
  • 通讯作者:
    Xia, Zhengyuan
FOXO1 contributes to diabetic cardiomyopathy via inducing imbalanced oxidative metabolism in type 1 diabetes
FOXO1 通过诱导 1 型糖尿病氧化代谢失衡导致糖尿病心肌病
  • DOI:
    10.1111/jcmm.15418
  • 发表时间:
    2020-05-25
  • 期刊:
    JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Yan, Dan;Cai, Yin;Xia, Zhengyuan
  • 通讯作者:
    Xia, Zhengyuan
Adiponectin Facilitates Postconditioning Cardioprotection through Both AMPK-Dependent Nuclear and AMPK-Independent Mitochondrial STAT3 Activation
脂联素通过 AMPK 依赖性核和 AMPK 独立线粒体 STAT3 激活促进后处理心脏保护
  • DOI:
    10.1155/2020/4253457
  • 发表时间:
    2020-03
  • 期刊:
    Oxidative Medicine and Cellular Longevity
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhu Qiqi;Li Haobo;Xie Xiang;Chen Xiaozhen;Kosuru Ramoji;Li Sisi;Lian Qingquan;Cheung Chi Wai;Irwin Michael G.;Ge Ren-shan;Xia Zhengyuan
  • 通讯作者:
    Xia Zhengyuan
Activation of autophagy inhibits nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3 inflammasome activation and attenuates myocardial ischemia-reperfusion injury in diabetic rats
自噬的激活抑制核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3炎性体激活并减轻糖尿病大鼠的心肌缺血再灌注损伤
  • DOI:
    10.1111/jdi.13235
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Journal of Diabetes Investigation
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Zhang Dengwen;He Yi;Ye Xiaodong;Cai Yin;Xu Jindong;Zhang Liangqing;Li Mingyi;Liu Hao;Wang Sheng;Xia Zhengyuan
  • 通讯作者:
    Xia Zhengyuan

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其他文献

PKC-β抑制剂LY333531对糖尿病大鼠心肌功能及Caveolins蛋白的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    临床和实验医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘慧敏;夏中元;夏正远;徐波
  • 通讯作者:
    徐波
14例潜伏期新型冠状病毒肺炎患者手术室传染性及术后转归观察
  • DOI:
    10.14188/j.1671-8852.2020.0212
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    武汉大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    苏娃婷;雷少青;贾一帆;夏正远;夏中元
  • 通讯作者:
    夏中元
急性切口痛对大鼠脊髓背角缝隙连接蛋白Cx43表达的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    南方医科大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汪灵芝;黄焕森;伍志坤;夏正远;廖敏
  • 通讯作者:
    廖敏
糖尿病大鼠心肌细胞Caveolin-3与PKCβ_2蛋白表达及其相互作用关系
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    武汉大学学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐金金;刘慧敏;夏中元;夏正远
  • 通讯作者:
    夏正远
异丙酚对高糖诱导心肌细胞凋亡时STAT3活性的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    临床和实验医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷少青;夏中元;徐波;夏正远
  • 通讯作者:
    夏正远

其他文献

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夏正远的其他基金

心肌细胞过表达GCH1增加BH4激活CD4+T细胞加剧心脏衰老的机制及DHFR在其中角色
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
心肌细胞过表达GCH1增加BH4激活CD4+T细胞加剧心脏衰老的机制及DHFR在其中角色
  • 批准号:
    82270306
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
端粒结合蛋白Rap1对老年心脏心肌缺血/再灌注损伤保护作用的机制研究
  • 批准号:
    81970247
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
脂联素通过非受体依赖途径激活HO-1/STAT-3通路恢复糖尿病心脏对缺血后处理的敏感性
  • 批准号:
    81270899
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号:
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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