GRIM19适度下调通过线粒体自噬调控干细胞存活的作用机制研究
批准号:
81870292
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
王建安
依托单位:
学科分类:
心力衰竭
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴蓉蓉、张玲、赵菁、王迎超、吴燕、刘庆年、戎佳炳
中文摘要
MSCs移植是促进梗死心肌修复和功能重建的重要手段,然而因缺氧、炎症导致的氧化应激会引起移植细胞大规模凋亡,严重影响MSCs的移植疗效。线粒体复合物I是维持细胞能量稳态的重要组分,也是ROS产生的主要位点之一。申请人前期证实线粒体复合物I亚基GRIM19适度下调能减少缺血再灌注过程中氧化应激损伤和凋亡,有效保护心肌组织,该过程可能由于GRIM19适度下调产生的电子泄露促进ROS少量持续表达,增强心肌细胞对于缺血再灌注损伤的耐受。同是申请人发现GRIM19适度下调也能调控MSCs对抗氧化应激损伤,其分子机制是否通过促进ROS少量持续表达来激活线粒体自噬。本项目将深入探讨GRIM19适度下调通过线粒体自噬调控MSCs对抗氧化应激损伤的作用及分子机制,通过心肌梗死模型,揭示GRIM19在MSCs存活及心肌修复中的作用机制,为提高干细胞移植疗效,促进损伤心肌组织修复及功能重建提供借鉴。
英文摘要
MSCs transplantation is an important means to promote repair and functional reconstruction of infarcted myocardium. However, hypoxia/inflammation-induced oxidative stress can cause large-scale apoptosis of transplanted cells, which seriously affects MSCs transplantation. Mitochondrial complex I is an important component to maintain cell energy homeostasis, and is also one of the main sites of ROS production. We preliminarily confirm that moderate down-regulation of mitochondrial complex I subunit GRIM19 can reduce oxidative stress-induced apoptosis during reperfusion, and effectively protect the myocardium, which is probably due to the electron leakage after moderate down-regulation of GRIM19 to promote a small and consistent ROS expression, enhancing myocardial tolerance in ischemia reperfusion injury. Meanwhile, we find that moderate down-regulation of GRIM19 can also protect MSCs against oxidative stress injury, and whether mitophagy activation through ROS expression remains to be elucidated. This project will study the effect and mechanism of moderate down-regulation of GRIM19 on MSCs survival against oxidative stress injury through mitophagy. Based on myocardial infarction model, this project will reveal the mechanism of GRIM19 in MSCs survival and myocardial repair, in order to improve the effect of stem cell transplantation, and provide a basis for promoting cardiac repair and functional reconstruction of infarcted myocardium.
骨髓来源间充质干细胞(MSCs)移植已成为梗死心肌修复和功能重建的重要治疗手段,然而因缺氧、炎症导致的氧化应激会引起移植细胞大规模死亡,严重影响MSCs的移植疗效。线粒体复合物I是维持细胞能量稳态的重要组分,也是ROS产生的主要位点之一。我们既往研究证实线粒体复合物I亚基GRIM19适度下调能减少缺血再灌注过程中氧化应激损伤和凋亡,从而增强心肌细胞对于缺血再灌注损伤的耐受,该过程可能由于GRIM19适度下调产生的电子泄露促进ROS少量持续表达。本课题研究心肌梗死小鼠移植GRIM19适度下调间充质干细胞,来探究GRIM19调控心梗环境下移植MSCs的存活及机制,结果显示:1)与既往研究一致,利用体外双氧水、缺氧复氧等模型发现:GRIM19适度下调有助MSCs对抗氧化应激损伤;2)心肌梗死发生过程中,铁死亡是参与形成心肌梗死微环境的重要因素;3)利用小鼠心肌梗死周边区注射GRIM19 适度下调MSCs,发现心脏组织中缺血坏死区域相比对照组显著减少,同时梗死周边区MSCs存活数量明显高于对照组,但小鼠心功能未提示有显著改善;4)体外细胞实验证实,GRIM19适度下调后能适度保护MSCs对抗铁死亡刺激,表现为细胞活性增加及细胞膜脂质过氧化程度减少;5)通过RNA-sequencing等系列组学分析,我们发现CAR3通过激活TFR1参与GRIM19调控MSCs铁死亡机制。综上所述,我们研究表明适度下调GRIM19减少心肌梗死移植MSCs铁死亡,并阐述全新铁死亡调控信号轴GRIM19-CAR3-TFR1,为提高MSCs治疗移植存活效率,提供新思路和价值。本课题我们同时拓展了某些研究内容,揭示了进一步提高MSCs治疗效果其他潜在方式,包括心肌组织僵硬度免疫炎症关联对MSC植入成功率的影响,以及MSC某些lncRNA表达对疗效的影响。
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TPP1 Enhances the Therapeutic Effects of Transplanted Aged Mesenchymal Stem Cells in Infarcted Hearts via the MRE11/AKT Pathway.
TPP1 通过 MRE11/AKT 途径增强梗死心脏中移植的老化间充质干细胞的治疗效果。
DOI:
10.3389/fcell.2020.588023
发表时间:
2020
期刊:
Frontiers in cell and developmental biology
影响因子:
5.5
作者:
[Yu K, Zeng Z, Cheng S, Hu W, Gao C, Liu F, Chen J, Qian Y, Xu D, Zhao J, Liu X, Wang J]
通讯作者:
Wang J
Long noncoding RNA LUCAT1 enhances the survival and therapeutic effects of mesenchymal stromal cells post-myocardial infarction.
长链非编码RNA LUCAT1增强心肌梗死后间充质基质细胞的存活和治疗效果
DOI:
10.1016/j.omtn.2021.12.006
发表时间:
2022-03-08
期刊:
Molecular therapy. Nucleic acids
影响因子:
--
作者:
[Tao Y, Liu Q, Wu R, Xiao C, Ni C, Wang K, Hu W, Zhong Z, Zhao J, Li Q, Zhu D, Zhong S, Yu H, Zhu W, Chen J, Hu X, Wang J]
通讯作者:
Wang J
Double-Network Hydrogel Armored Decellularized Porcine Pericardium as Durable Bioprosthetic Heart Valves
双网络水凝胶铠装脱细胞猪心包膜作为耐用的生物假体心脏瓣膜
DOI:
10.1002/adhm.202102059
发表时间:
2022-01-12
期刊:
ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS
影响因子:
10
作者:
[Cheng, Si, Liu, Xianbao, Wang, Jian'an]
通讯作者:
Wang, Jian'an
A Novel Human Long Noncoding RNA SCDAL Promotes Angiogenesis through SNF5-Mediated GDF6 Expression.
新型人类长非编码 RNA SCDAL 通过 SNF5 介导的 GDF6 表达促进血管生成
DOI:
10.1002/advs.202004629
发表时间:
2021-09
期刊:
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
影响因子:
--
作者:
[Wu R, Hu W, Chen H, Wang Y, Li Q, Xiao C, Fan L, Zhong Z, Chen X, Lv K, Zhong S, Shi Y, Chen J, Zhu W, Zhang J, Hu X, Wang J]
通讯作者:
Wang J
DOI:
10.1631/jzus.b2000022
发表时间:
2020
期刊:
Journal of Zhejiang University-science B
影响因子:
作者:
[Hai-Qiong Zheng, Jiabing Rong, Feiming Ye, Yinchuan Xu, Hong Lu, Jian-an Wang]
通讯作者:
Jian-an Wang
共 13 条
多胺介导的巨噬细胞吞噬功能在干预纤维化及心衰改善中的作用及机制研究
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批准号:U22A20267
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:255.00万元
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批准年份:2022
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负责人:王建安
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依托单位:
PD1介导免疫炎症反应调控心肌梗死后心脏重构作用机制的研究
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批准号:82030014
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项目类别:重点项目
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资助金额:297万元
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批准年份:2020
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负责人:王建安
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依托单位:
缺氧预处理提高骨髓间充质干细胞心肌修复疗效:瘦素的作用及机制研究
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批准号:31371498
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王建安
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依托单位:
基于问题解决的组织惯例的认知机制研究
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批准号:71272170
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项目类别:面上项目
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资助金额:48.0万元
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批准年份:2012
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负责人:王建安
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依托单位:
瘦素依赖性骨髓间充质干细胞存活和迁移能力的相关性研究
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批准号:31171418
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:王建安
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依托单位:
heparanase增强骨髓间充质干细胞迁移和促新生血管形成能力的实验研究
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批准号:30770887
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2007
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负责人:王建安
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依托单位:
Tie2/ang1信号通路增强骨髓间充质干细胞生存和旁分泌能力的实验研究
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批准号:30670868
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2006
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负责人:王建安
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依托单位:
SCF与G-CSF预处理对骨髓间充质细胞增殖分化的影响
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批准号:30240075
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:7.0万元
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批准年份:2002
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负责人:王建安
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依托单位:
国内基金
海外基金