含缬酪肽蛋白改善压力超负荷导致的心肌损伤和心力衰竭的机制研究
批准号:
82070316
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
周宁
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:
周宁
中文摘要
压力超负荷引起的心肌损伤是高血压导致心力衰竭的主要原因,但机制不明。研究显示含缬酪肽蛋白(VCP)可减少缺氧诱导的心肌凋亡。我们发现心衰病人和小鼠心肌VCP含量下降,过表达VCP可改善压力超负荷心衰小鼠的心功能,并增强心肌mTOR雷帕霉素不敏感伴侣蛋白Rictor的活性。因此我们推测:压力超负荷条件下,VCP与Rictor结合并维持Rictor活性是VCP保护心肌细胞和改善心功能的核心机制。本项目将探讨心衰患者血清VCP含量和心功能的关系,并在功能增强和缺失型VCP转基因小鼠及腺病毒干预的心肌细胞中制备体内、外压力超负荷模型,证实VCP改善压力超负荷导致的心肌损伤和心衰,并通过双分子荧光互补等技术明确VCP与Rictor的直接结合关系和关键结构域,阐明VCP在压力超负荷下发挥内源性心肌保护作用的信号通路等分子机制,为心衰的临床诊断发掘新的血清标志物并提供新的治疗靶点。
英文摘要
Pressure overload-induced myocardial injury is the dominant cause of heart failure led by hypertension. However, the underlying mechanism remains unclear. Studies have shown that valosin-containing protein (VCP) reduced hypoxia-induced myocardial apoptosis. We found that the content of VCP in myocardium of heart failure patients and mice was decreased dramatically. Over-expression of VCP notably alleviated cardiac remodeling and heart failure in mice subjected to chronic pressure overload. The activity of rapamycin-insensitive chaperone Rictor of mTOR was enhanced by over-expression of VCP. We here hypothesized that VCP binds with Rictor and maintains its activity, which is the key endogenous mechanism of VCP protecting myocardial and alleviating heart failure induced by pressure overload. The purpose of this study is to investigate the relationship between serum VCP levels and cardiac function in patients with heart failure, as well as the molecular mechanism by which VCP protects cardiomyocytes and rescues cardiac function from chronic pressure overload. We will establish pressure overload models in transgenic mice with gain or loss of function of VCP in cardiomyocytes in vivo, as well as in cultured cardiomyocytes interfered with adenoviruses in vitro. The present study will illuminate the cardio-protection of VCP, identify the interaction and key binding sites between VCP and Rictor and discuss the relationship between the binding and the myocardial protective effect of VCP. Through this project, it is expected to clarify the mechanism by which VCP improves myocardial injury and heart failure induced by pressure overload, explore a novel serum biomarker of heart failure, and provide a new target for the treatment of heart failure.
心力衰竭是大部分心血管疾病致死的主要原因,其10年死亡率高达90%;而高血压是导致心力衰竭的重要原因。统计数据表明,我国有超过2.7亿的人群患有高血压。压力超负荷是导致高血压形成心肌损伤和心脏重构的最重要原因,抑制压力超负荷导致的心肌细胞损伤是阻碍其发展为心力衰竭的重要靶点。.我们的前期研究发现,含缬酪肽蛋白(vasolin-containing protein,VCP)在心衰病人和小鼠的心肌组织中的含量下降,随后我们在心衰小鼠中进行了VCP的过表达,发现压力超负荷小鼠的心功能发生了改善,并且心肌mTOR雷帕霉素不敏感伴侣蛋白Rictor得活性也随之上升,这提示VCP可能是对抗心衰损伤的一种因子。因此我们推测:在压力超负荷情况下,VCP通过减弱PI3K/AKT/mTORC1通路的活化而减轻压力超负荷导致的心脏肥大。.首先,我们构建了野生型小鼠体外压力超负荷模型,并在此基础上进行VCP的心脏特异性过表达和敲低,然后检测小鼠心功能和血流动力学情况,病理检测、组织免疫荧光、提取小鼠心肌蛋白等方法检测心肌损伤和心衰相关标志物的表达。我们发现过表达VCP后能够改善小鼠心功能并且减轻心肌损伤和心力衰竭,而敲低则相反。为了排除心肌组织中其他混杂细胞的影响,我们在体外采取了原代新生大鼠细胞,给予持续牵拉的机械刺激,过表达VCP后检测心肌蛋白水平的变化得到了相同的结果。.为了研究VCP调控心脏肥大的下游机制,我们检测了在压力超负荷条件导致的心脏肥大中起重要作用的AKT/mTORC1/ S6K信号通路,发现AKT308位苏氨酸的磷酸化水平可以被VCP的过表达所抑制。.我们的研究深入探讨了VCP这一分子在压力超负荷的情况下具有抵抗心肌细胞损伤的保护作用, 阐明VCP在压力超负荷下发挥内源性心肌保护作用并改善心衰的分子机制, 为心衰治疗的药物研发提供新的靶点,并有望发掘 VCP成为新的高血压相关的心衰血清标志物。
糖尿病心肌病干预新靶点——TFRC介导的线粒体稳态失衡及调控机制
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批准号:82370369
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:周宁
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依托单位:
胰岛素受体——新的心肌细胞机械刺激感受器?
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批准号:81570261
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2015
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负责人:周宁
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依托单位:
非血管紧张素Ⅱ依赖下压力超负荷导致心肌胰岛素抵抗的分子机制
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批准号:81100087
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2011
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负责人:周宁
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依托单位:
国内基金
海外基金