课题基金 / 基金详情

FMO1-TMAO轴介导未折叠蛋白反应促进NAFLD的作用及机制研究

批准号:
82100603
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
李汛
依托单位:
学科分类:
肝脏代谢障碍及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李汛

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
非酒精性脂肪性肝病是我国第一大慢性肝病,但其发病机制尚不完全清楚,且缺乏特效治疗药物。为了探索其发病机制,申请者前期研究应用生物信息学方法分析NAFLD患者的肝组织基因芯片找到了关键基因FMO1。通过预实验发现TMA主要导致FMO1升高,并且FMO1可以作为靶点调控TMAO的生成。再次应用生物信息学方法,我们发现TMAO在体内的主要作用是引起未折叠蛋白反应,其作用机制可能与TMAO抑制HSPA2、HSPA4和HSPA8从而导致未折叠蛋白聚集有关。进一步实验也证实TMAO可以激活肝细胞的未折叠蛋白反应。据此,我们推测TMA是通过FMO1-TMAO通路激活未折叠蛋白反应而促进NAFLD的发生与发展。本课题设计将从细胞水平和动物水平探讨FMO1-TMAO轴介导未折叠蛋白反应促进NAFLD的作用及机制,以期为NAFLD的预防和治疗提供新的思路和靶点。
英文摘要
Non-alcoholic fatty liver disease is the most prevalent chronic liver disease in China, but its pathogenesis is not fully understood. There is a lack of specific therapeutic drugs. In order to explore its pathogenesis, we analyzed a liver tissue gene chip of NAFLD patients by bioinformatics analysis. We found that FMO1 is a key gene in the pathogenesis of NAFLD. Through preliminary experiments, we found that TMA mainly leads to the increase of FMO1, and FMO1 can be used as a target to regulate the generation of TMAO. Using bioinformatics methods, we found that the main role of TMAO is to induce the unfolded protein response, and the mechanism may be related to the inhibitory effect of TMAO on HSPA2, HSPA4 and HSPA8, leading to the accumulation of unfolded proteins. Further experiments also confirmed that TMAO activated the unfolded protein response in liver cells. Therefore, it is reasonable to speculate that TMA, a metabolite of intestinal flora, activates the unfolded protein response through the FMO1-TMAO pathway, thus promoting the occurrence and development of NAFLD. The hypothesis will be verified from both cell and animal levels in this study, aiming to provide new ideas and targets for the prevention and treatment of NAFLD.
氧化三甲胺(TMAO)是一种由宿主与肠道微生物群协同产生的代谢产物,研究表明,它与代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)有关。然而,其分子机制仍不清楚。为了研究TMAO在MAFLD中的作用及机制,本研究围绕TMA-FMOs-TMAO轴在MAFLD过程中所发挥的作用进行了研究。我们首先观察了TMA-FMOs-TMAO之前的关系,通过应用不同浓度的TMA处理HepG2细胞,研究结果表明TMA浓度的增加显著提高了FMO1、FMO2和FMO3的水平,而FMO4和FMO5的水平未见显著变化。为了进一步研究了TMA对肝细胞的影响,结果表明,TMA对HepG2细胞的抑制作用呈现剂量依赖性和时间依赖性,同时TMA对HepG2细胞具有显著的促凋亡、促炎作用。然而,TMA本身虽然对脂质代谢没有明显影响,但是可以被转化成TMAO影响脂质代谢。通过宏基因分析,我们发现TMAO可能主要作用是影响胞内蛋白质稳态。我们在细胞内对这一现象进行了验证。WB结果显示与正常组相比,TMAO处理组整体泛素化水平升高,且呈剂量依赖性,提示TMAO主要作用是引起蛋白稳态失衡。热休克蛋白在维持体内蛋白稳态的过程中发挥重要作用,我们通过分子-蛋白模拟对接分析了所有热休克蛋白与TMAO的作用,结果提示TMAO可能在体内与HSP 90β作用而发挥作用。由于线粒体受蛋白质稳态系统失衡影响较大,我们分析了TMAO对线粒体的影响,结果表明TMAO诱导HepG2细胞线粒体蛋白稳态失衡,导致线粒体损伤和氧化应激。与此同时,TMAO还可使HepG2细胞脂肪酸β氧化受损,脂质蓄积。在MAFLD小鼠模型中,TMAO同样被证实会导致脂质代谢紊乱,损害脂肪酸的利用,并促进脂质积累,从而加速MAFLD的进展。FMO3 Sh可以抑制肝脏对TMA的摄取及其转化为TMAO,有助于改善MAFLD小鼠的肝功能。本研究结果表明,TMAO在体内主要通过影响蛋白稳态失衡使线粒体功能障碍,进而导致脂质代谢障碍促进MAFLD的发生,而FMOs-TMAO轴可以成为MAFLD治疗的一个潜在靶点。
外卖平台个性化推荐对用户膳食结构与健康的影响及对策研究
  • 批准号:
    72373115
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    40万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    李汛
  • 依托单位:
不对称信息下我国P2P网贷平台进出决策与投资者动态学习行为研究
  • 批准号:
    71602149
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    李汛
  • 依托单位:
国内基金
海外基金