CREG在缺血性心肌损伤/心衰能量重构中的作用及机制研究
批准号:
32071116
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张权宇
依托单位:
学科分类:
循环与血液生理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张权宇
中文摘要
心肌细胞能量代谢异常,胰岛素抵抗为心肌梗死后心脏重构的可能机制之一。因此寻找心肌细胞糖代谢调控的关键因子可能对心梗后心衰及心脏重构的治疗产生重大影响。CREG基因表达产物可对心血管系统发挥稳态调节作用,我们在国自然青年基金的支持下,利用CREG肝脏特异性敲除/高表达技术首次发现CREG基因可通过直接结合并调控关键因子的磷酸化水平对肝脏糖、脂肪代谢紊乱发挥稳态调节作用,提示CREG可能通过调控能量代谢通路发挥其抗梗死后心脏重构的作用。作为前一课题的延续,本研究拟利用心脏特异性CREG敲除及转基因高表达技术明确CREG在心脏能量代谢通路中的作用,进而利用棕榈酸诱导的心肌细胞胰岛素抵抗模型,探讨CREG是否通过筛选到的潜在靶点c-Cb1发挥作用,最后在小鼠在体模型中,研究CREG是否可以成为调控心肌细胞能量代谢稳态的关键分子。本研究将为阐述心肌细胞胰岛素抵抗机制提供新的依据。
英文摘要
The mechanism of myocardial injury and heart failure induced by coronary heart disease is usually related to abnormal energy metabolism in myocardium. Energy metabolism of myocardium includes fatty acid metabolism and glucose metabolism. These two kinds of metabolism regulate each other in different pathological states. Disorder of fatty acid metabolism and glucose metabolism occurred in early stage of ischemic injury,which may accelerate the progression of heart failure. Thus to find out the key factor may improve the therapy of heart failure. CREG is key gene regulating cardiovascular homeostasis. Under the support of NSFC, present applicant first found that CREG may keep homeostasis for glucose and lipid metabolism by loss and gain function of CREG, which suggested that CREG may be a key gene regulating energy metabolism. Whether CREG improve ischemic myocardial injury and cardiac function by regulating energy metabolism is still unclear. The present study aimed to build myocardial injury and heart failure animal model. Role of CREG in energy metabolism will be studied by conditional knockout and transgene of CREG. Next, abnormal energy metabolism cell model induced by palmitic acid will be used to confirm whether CREG work via potential factor c-Cb1. Finally, effect of CREG regulating cardiac energy metabolism homeostasis will be studied in vivo. The present study will provide new evidence for disorder of fatty acid and glucose metabolism after ischemic myocardial injury and heart failure.
优化且稳定心衰病理生理过程中的心肌能量代谢,降低心肌细胞脂肪酸代谢负荷,寻找心衰所致心肌能量代谢重构病理过程中的关键分子并阐明其发生机制,对心衰的预防和治疗将产生重要临床意义。 E1A激活基因阻遏子(Cellular repressor of E1A-stimulated genes, CREG1))在生物体各个器官内均广泛表达,促进细胞组织成熟分化,是调控心血管生理活动稳态的关键因子。本课题前期研究发现,通过Creg1基因特异性敲除及肝脏特异性转基因高表达等技术初步探讨了CREG1在肝脏和脂肪细胞能量代谢领域的调控作用。为阐明CREG1是否参与心肌细胞的能量代谢调控,在心衰后发挥平衡心肌细胞糖脂代谢稳态,改善能量代谢平衡延缓心肌重构的作用,本研究完成以下3方面工作:(1)阐明了CREG1调控心肌糖、脂肪酸代谢的作用。本研究应用Crispr-cas9系统构建心肌细胞特异性Creg1基因敲除(Creg1-CKO),通过冠状动脉左前降支结扎、高脂喂养及STZ腹腔注射的方法建立小鼠心肌损伤/心衰模型。从在体水平阐明了CREG1的缺失加重了心肌损伤后心肌细胞糖、脂肪酸代谢的紊乱;离体水平构建CREG1敲除或过表达的心肌细胞模型,在体外检测棕榈酸处理下心肌细胞中CREG1的变化及调控糖、脂肪酸代谢的作用。(2)阐明了CREG1调控心肌细胞糖、脂肪酸代谢具体分子调控机制。通过蛋白质谱和免疫共沉淀等方法检测发现CREG1通过调控FBXO27-LAMP2轴改善心肌细胞自噬流,从而平衡心肌细胞中糖脂代谢稳态。(3)阐明了CREG 能够作为心肌糖、脂肪代谢紊乱干预靶点。构建Creg1转基因过表达小鼠(Creg1-TG),在体和离体明确CREG1过表达能够显著改善心肌细胞糖脂代谢紊乱。.综上,本课题阐明了CREG1调控心肌细胞糖、脂肪酸代谢的作用及分子机制,研究结果提示CREG1 可能作为心肌细胞糖、脂肪代谢紊乱干预靶点。项目研究期间共发表相关SCI论著4篇,其中IF>5 的文章1篇。培养博士和硕士生4人。
高血压血管重塑中血管保护分子CREG基因表达的上游调控机制研究
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批准号:81500329
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2015
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负责人:张权宇
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依托单位:
国内基金
海外基金