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GRP75通过非线粒体相关内质网膜依赖途径调控机体胰岛素敏感性的机制研究

批准号:
82072338
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
周怀彬
依托单位:
学科分类:
生物化学检验
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
周怀彬

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
线粒体相关内质网膜(MAM)及其组分在2型糖尿病(T2D)发生发展中的作用一直存在争论。在前期工作中,我们发现敲降MAM组分蛋白GRP75能够在不改变MAM功能的前提下,降低细胞胰岛素敏感性。此外,我们首次发现GRP75极有可能直接参与氧化磷酸化复合体(OXPHOS)的组装,并可能以非MAM依赖的途径激活TNF信号通路。为了验证这一调控途径,我们将以细胞和GRP75条件敲除小鼠模型为研究对象,利用复合体组学等蛋白相互作用技术明确GRP75与OXPHOS装配的关系;通过细胞生物学等技术揭示GRP75通过调控OXPHOS装配影响线粒体功能的机制并进一步调节TNF信号通路的线粒体-核交流本质,最终明确GRP75调控胰岛素抵抗和T2D发生的机制。最后,我们希望以GRP75治疗靶点,通过干预GRP75/TNF信号通路在T2D治疗中的作用,探讨基于GRP75表达水平的T2D精准检验和治疗价值。
英文摘要
The role of mitochondrial-associated endoplasmic reticulum membrane (MAM) and its components in the development of type 2 diabetes (T2D) has been controversial. In previous work, we found that knocking down MAM component protein GRP75 can reduce cellular insulin sensitivity without changing the function of MAM. Combined with genome-wide expression profiling, we found for the first time that GRP75 is likely to directly participate in the formation of oxidative phosphorylation complex (OXPHOS) and activate the TNF signaling pathway in a MAM-independent manner. In order to verify this regulatory pathway, we will take cells and GRP75 conditional knockout mouse models as research objects, and use protein-interaction techniques such as complex omics to clarify the relationship between GRP75 and OXPHOS assembly; through cell biology and other technologies, reveal the mechanism that regulates OXPHOS assembly affects mitochondrial function and further regulates the nature of mitochondrial-nuclear communication of TNF signaling pathway, and finally clarifies the mechanism of GRP75 regulating insulin resistance and T2D. Finally, with GRP75 treatment targets, through the intervention of the role of GRP75/TNF signaling pathway in T2D therapy, the precise T2D test and therapeutic value based on the expression level of GRP75 was clarified.
线粒体相关内质网膜(MAM)及其组分在2型糖尿病(T2D)的发生与发展中的作用一直存在争议,GRP75作为线粒体质量控制系统和MAM的主要成分,在维持线粒体稳态中扮演着关键角色。本研究通过对体外细胞模型和体内动物模型进行深入探究,旨在评估GRP75在胰岛素抵抗中的功能及其潜在的治疗应用。首先在高脂饮食喂养的C57BL/6小鼠模型中观察到,与标准饮食喂养的小鼠相比,GRP75的表达显著下调,特别是在肝脏和皮下脂肪组织中,而MAM的其他组分如VDAC和IP3R的表达未显著改变。进一步的在细胞层面机制研究表明,GRP75通过调节线粒体复合体/超复合体的周转来影响线粒体功能,而非通过MAM功能。这种调节作用对于线粒体超复合体的组装和稳定至关重要,GRP75敲低的3T3-L1和AML12细胞显示出线粒体功能障碍,导致线粒体裂变增加,进一步引发细胞质mtDNA释放,并激活cGAS/STING依赖的促炎反应,这一反应与胰岛素抵抗的发展密切相关。此外,过表达GRP75的小鼠可以有效缓解高脂饮食引起的肥胖和胰岛素抵抗。本研究提供了GRP75在调节胰岛素抵抗和能量代谢中的理论基础,并为针对GRP75的糖尿病治疗策略提供了科学依据,基于GRP75表达水平的精准治疗和检测可能带来新的临床应用前景。项目资助发表论文1篇,培养硕士生4名。项目投入经费55万元,支出44.1455万元,各项支出基本与预算相符。剩余经费10.8545万元,计划用于本项目研究后续支出。
RAP1B 通过调控脂肪组织线粒体代谢稳态参 与肥胖相关代谢综合征的发生机制
  • 批准号:
    Y24H200016
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    周怀彬
  • 依托单位:
ANT4基因对线粒体功能的调控作用及其在线粒体病发生中的机制研究
  • 批准号:
    LY19H040004
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    周怀彬
  • 依托单位:
国内基金
海外基金