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脂肪细胞外泌体lncRNA NBR2通过hnRNPK/SETDB1复合体调控IκBα/NF-κB通路介导糖尿病心肌纤维化的机制研究

批准号:
82070384
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
廖新学
依托单位:
学科分类:
心肌炎和心肌病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
廖新学

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
糖尿病心肌病(DCM)是糖尿病患者主要死因,其重要特征为心肌纤维化。申请人前期报道,阻断NF-κB通路可抑制DCM心肌纤维化,但上游机制未明。我们运用基因芯片筛选发现高糖刺激的脂肪细胞外泌体lncRNA NBR2(AdEXO-NBR2)水平显著上调,并进入成人心肌成纤维细胞 (aHCFs)激活NF-κB通路,促进心肌纤维化。进一步预实验:lncRNA NBR2在aHCFs中将hnRNPK和SETDB1锚定至IκBα启动子,通过SETDB1下调IκBα表达。因此本项目提出科学假说:AdEXO-NBR2通过hnRNPK/SETDB1复合体抑制aHCFs中IκBα表达,从而激活NF-κB通路,促进糖尿病心肌纤维化。本研究从高糖环境中脂肪及心脏“交叉对话”新视角,聚焦lncRNA表观调控作用,揭示AdEXO-NBR2介导糖尿病心肌纤维化的分子机制,为DCM防治提供新的理论依据和治疗靶点。
英文摘要
Diabetic cardiomyopathy (DCM) is one of the leading causes of death in diabetic patients, characterized by myocardial fibrosis leading to diastolic dysfunction. Our previous study revealed that diabetic myocardial fibrosis was alleviated by blockage of the NF-κB pathway. However, the underlying upstream mechanism remains to be understood. Using gene chip technologies for screening, we identified levels of adipocyte-derived exosomal lncRNA NBR2 (AdEXO-NBR2) induced by hyperglycemia were significantly elevated, which in turn promoted myocardial fibrosis by entering adult human cardiac fibroblasts (aHCFs) and activating the NF-κB pathway. Further pilot study showed that lncRNA NBR2 bound the IκBα promoter and recruited hnRNPK and SETDB1 to inhibit the transcriptional activity of IκBα via increasing the methylation of core histone. In light of these, we hereby proposed a mechanistic hypothesis that AdEXO-NBR2 cooperated with hnRNPK/SETDB1 complex would promote diabetic myocardial fibrosis by inhibition of IκBα expression and activation of the NF-κB pathway in aHCFs. From a new perspective of "CROSS TALK" between fat and heart in high glucose milieu, this project aims to focus on the epigenetic regulation of lncRNA, elucidate the molecular mechanisms of AdEXO-NBR2 mediated DCM myocardial fibrosis, and provide a new therapeutic target and rationale for DCM prevention and treatment.
糖尿病心肌病(Diabetic cardiomyopathy, DCM)是糖尿病的一种独立心脏并发症,是糖尿病的主要死因之一,已成为日益受关注的公共健康问题。脂肪细胞功能障碍对糖尿病心血管并发症具有重要影响。近年来,“脂肪细胞外泌体携带lncRNA”参与糖尿病心肌纤维化的信息交流机制是该领域的研究热点。我们前期已发表文章报道阻断IκBα依赖的经典途径的NF-κB 信号通路可有效抑制糖尿病心肌纤维化,提示NF-κB通路是糖尿病心肌纤维化的关键靶点。我们通过基因芯片筛选出高糖条件下脂肪细胞高表达的lncRNA NBR2(AdEXO-NBR2),并进一步验证了hnRNPK与lncRNA-NBR2结合并协助其装载进入外泌体。脂肪细胞外泌体被心肌成纤维细胞摄取后,lncRNA-NBR2通过hnRNPK把SETDB1锚定到IκBα启动子区域,促进该启动子区域染色质组蛋白H3K9的甲基化作用,从而抑制IκBα表达,进而激活NF-κB通路,最终引起心肌纤维化。本项目从高糖环境中脂肪及心脏“交叉对话”新视角,揭示AdEXO-NBR2介导心肌纤维化的关键机制,为糖尿病心肌损伤的诊断与治疗提供新的干预靶点。在基金资助下发表SCI论文12篇,其中以通讯作者(含共同)发表SCI论文11篇(最高影响因子10.5分),中科院1 区5篇,单篇最高被引次数44。以第一完成人获得2023年广东省精准医学科学技术奖(自然科学奖)二等奖。.此外,我们进一步挖掘新型代谢调控物质的作用及机制,围绕糖脂代谢紊乱对于心血管损伤的核心作用,进行了系列探索。从肠道菌群角度挖掘血浆短链脂肪酸与HIF3A内含子区域DNA甲基化水平,可作为糖尿病心肌病的新型标记物;我们发现补充胆碱和脂肪饮食通过肠道吸收可提高循环TMAO水平,而循环TMAO升高会促进体内主动脉瓣纤维化,这为心脏疾病的生活方式干预提供了依据。我们提出了TyG指数对于早期识别心血管高风险的年轻人群具有重要临床应用价值。此前,在大型社区队列研究中发现,单纯的生活干预并不能有效降低糖尿病患者的不良心血管事件风险。为此,我们从体重控制和运动因素入手,发现将减重与高强度运动相结合能够显著改善心血管结局,细化了糖尿病管理策略。以上结果大大拓宽了对以糖脂代谢紊乱为核心的代谢性心血管疾病的发病机制与防治靶标的认识,对未来研究提供了新的思路和方向。
Clec2/NOX2轴介导巨噬细胞-T细胞对话调控肥胖性心肌病免疫稳态的分子机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    廖新学
  • 依托单位:
SBF2依赖的SUMO化修饰促进脂肪外泌体lncRNA SBF2-AS1包装转运介导糖尿病心肌纤维化的机制研究
  • 批准号:
    82370358
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    47万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    廖新学
  • 依托单位:
血管内皮细胞外泌体miR-26a调控ULK1介导的细胞焦亡在糖尿病心肌病中的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    廖新学
  • 依托单位:
细胞外微囊泡携带LncRNA OIP5-AS1调控炎症小体介导的糖尿病内皮功能紊乱的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    廖新学
  • 依托单位:
国内基金
海外基金