中药菩人丹调节骨骼肌蛋白质合成-分解代谢失衡干预老年2型糖尿病肌少症的作用机制研究
批准号:
82074394
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
庞宗然
依托单位:
学科分类:
中医内科学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
庞宗然
中文摘要
肌少症是严重影响老年T2DM患者生活质量的慢性并发症。临床研究发现T2DM患者肌力和肌质量显著下降,肌脂比严重失衡,而骨骼肌质量取决于蛋白质合成分解代谢。课题组在前期研究中发现菩人丹可调控PI3K/Akt-mTOR和FoxO等蛋白质代谢相关信号通路,抑制骨骼肌细胞凋亡。在此基础上,本项目以老年T2DM大鼠为研究对象,考察骨骼肌蛋白质合成分解速率、BCAA及氨基酸转运、蛋白质代谢通路等变化,阐明老年T2DM蛋白质代谢失衡规律,同时,利用单细胞测序构建单细胞图谱、发现关键细胞类型和新型细胞标记物,揭示菩人丹治疗T2DM肌少症的分子及细胞机制。提出并验证假说:“维持骨骼肌蛋白质代谢平衡是治疗T2DM肌少症的关键,促进mTOR介导的蛋白质合成,抑制泛素蛋白酶系统介导的蛋白质过度分解,是养阴清热、健脾益气中药菩人丹治疗T2DM肌少症的核心”,进而为“脾主肌肉”理论治疗老年T2DM肌少症提供实验依据。
英文摘要
Sarcopenia is a chronic complication of T2DM that severely reduces the quality of life in the elderly. Clinical researches showed that more serious muscle wasting and unbalanced muscle fat rat were found in T2DM patients. As known, skeletal muscle mass depends on protein metabolism. Previous studies have found that the TCM prescription Pu-Ren-Dan can regulate PI3K/Akt-mTOR and FoxO signaling pathways, and inhibit apoptosis of muscular cell. On this basis, this study will investigate the effects of Pu-Ren-Dan on T2DM skeletal muscle protein metabolism, skeletal muscle protein synthesis and degradation rate, BCAA and amino acid transporter, protein metabolism pathways in the elderly T2DM rats, in order to clarify the imbalance of protein metabolism in elderly T2DM patients. Meanwhile, to reveal the cellular mechanism of Pu-Ren-Dan in the treatment of sarcopenia in T2DM, single-cell sequencing (SCS) will be used to construct single cell map and found the key cell types and novel cell markers. We hypothesized that maintaining the balance of skeletal muscle protein metabolism is the key to the treatment of sarcopenia in T2DM, and Pu-Ren-Dan can promote mTOR mediated protein synthesis and inhibit ubiquitin-proteasome pathway mediated protein excessive degradation. This study will provide a scientific basis for the theory of “spleen controlling muscle” applying in elderly T2DM sarcopenia.
随着人口老龄化和糖尿病患病率的上升,糖尿病伴随肌少症已成为严重的健康问题,影响了患者的生活质量。肌少症的主要特征是骨骼肌质量和功能的显著下降,而糖尿病则通过多种机制加重这一过程,导致患者的代谢异常、胰岛素抵抗、肌肉萎缩等问题。因此,研究菩人丹对糖尿病肌少症的干预作用具有重要的临床意义。本项目主要探讨菩人丹对老年2型糖尿病(T2DM)大鼠肌少症的干预作用及其机制。采用高糖高脂饮食和小剂量链脲佐菌素(STZ)构建老年T2DM大鼠肌少症模型,评估菩人丹的干预效果;通过分析血糖、体重、骨骼肌质量、肌肉功能等指标,明确菩人丹的治疗作用;利用分子生物学和单细胞测序技术,揭示菩人丹干预糖尿病肌少症的分子机制。研究发现,老年T2DM大鼠大鼠的血糖水平显著升高,体重显著下降,骨骼肌指数、前肢抓力和跑步能力明显下降,肌肉萎缩现象明显。菩人丹干预后,血糖水平、胰岛素敏感性、骨骼肌质量等均得到明显改善。在分子机制研究结果显示,菩人丹干预后骨骼肌中与蛋白质合成相关的转录因子(如Myh7、Myl3、Myl2、Tnnt1等)mRNA表达水平显著提高。此外,菩人丹还显著上调了氨基酸转运载体基因(如CD98、y+LAT1、SNAT2、ATF4)的表达,恢复了糖尿病模型中因代谢紊乱而降低的氨基酸转运功能。此外,菩人丹干预还影响了骨骼肌中重要的代谢通路,特别是AMPK/PI3K信号通路。研究发现,菩人丹通过调节该信号通路的活性,调节骨骼肌蛋白质代谢失衡,从而改善了糖尿病引起的肌肉萎缩和功能障碍。另外,单细胞测序结果发现Myh7、Tpm3、Tbc1d1、Tnnt1、Tnni1等基因可能是菩人丹干预老年T2DM肌少症的关键细胞标记物。本研究的成果为糖尿病肌少症的治疗提供了新的思路和科学依据。
中药菩人丹调节骨骼肌蛋白质合成-分解代谢失衡干预老年2型糖尿病肌少症的作用机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:55万元
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批准年份:2020
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负责人:庞宗然
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依托单位:
菩人丹调控VHL/HIF信号通路抑制胰岛β细胞去分化的分子机制研究
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批准号:81673957
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.0万元
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批准年份:2016
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负责人:庞宗然
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依托单位:
菩人丹对OLETF大鼠脂肪组织胰岛素信号转导通路及网络节点的调控作用研究
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批准号:81273912
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:庞宗然
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依托单位:
菩人丹超微粉调控PTP1B蛋白与IRS2/PI3K/Akt信号转导改善胰岛β细胞形态与功能的作用机制
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批准号:81072963
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2010
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负责人:庞宗然
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依托单位:
菩人丹超微粉改善胰腺微环境修复胰岛内分泌细胞损伤的作用机制研究
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批准号:30873249
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2008
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负责人:庞宗然
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依托单位:
国内基金
海外基金