Hippo信号通路靶向lincRNA-p21抑制肾小管上皮细胞自噬促进糖尿病肾病的机制研究
批准号:
82100747
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:
李斌
依托单位:
学科分类:
继发性肾脏疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
李斌
中文摘要
肾小管损伤促进DKD进展,自噬活性的维持对肾小管上皮细胞功能的发挥至关重要,但是肾小管上皮细胞自噬活性降低在肾小管损伤和DKD进展中的作用和机制尚不完全清楚。我们前期研究发现,DKD小鼠肾小管上皮细胞自噬活性下降伴随Hippo信号通路核心蛋白YAP以及lincRNA-p21的异常升高,而体外抑制肾小管上皮细胞内YAP或lincRNA-p21的活性或表达均有助于缓解高糖对自噬活性的抑制。此外,抑制YAP的活性也可下调lincRNA-p21在肾小管上皮细胞内的表达。因此,我们提出假设:Hippo信号通路的核心蛋白YAP活化之后可靶向上调lincRNA-p21抑制肾小管上皮细胞自噬活性并推动DKD进展。为验证该假说,本项目拟通过细胞、分子和动物模型三个层次的研究阐明Hippo信号通路靶向lincRNA-p21调控肾小管上皮细胞自噬在DKD进程中的作用和机理,为寻找DKD新型治疗靶点提供理论依据。
英文摘要
Tubular injury plays a critical role in the pathogenesis of diabetic kidney disease (DKD), while autophagy homeostasis is essential to the maintenance of structure and function in tubular epithelial cells. Nevertheless, the roles and mechanisms of autophagy dysfunction in tubular epithelial cells during the development of DKD still remains largely unknown. Our preliminary iv vivo findings demonstrate that autophagy was suppressed in tubular epithelial cells of type 2 diabetic mice (db/db mice), which was accompanied by remarkably increased expression of YAP (Yes-associated protein 1, YAP1; also known as YAP) and lincRNA-p21 (Long intergenic non-coding RNA p21). Moreover, our previous in vitro findings tell that inhibition of YAP or knockdown of lincRNA-p21 could protect tubular epithelial cells from high glucose-elicited autophagy dysfunction. Notably, inhibition of YAP resulted in the downregulation of lincRNA-p21 in tubular epithelial cells. Accordingly, we propose that activated YAP, the essential transcriptional co-activator in the downstream of Hippo signaling pathway, can promote lincRNA-p21 expression through enhancing transcriptional activity of multiple transcriptional factors such as TEADs (TEA domain family members). Increased lincRNA-p21 subsequently leads to autophagy dysfunction in tubular epithelial cells by suppressing the transcription of autophagy-related molecules and sequestering autophagy-related proteins, hence contributing to tubular injury and pathological lesions in the progression of DKD. In order to test our research hypothesis, we will take advantage of comprehensive and diversified experimental plans and techniques to clarify the roles and mechanisms of Hippo signaling pathway-mediated lincRNA-p21 in the development of DKD by triggering tubular autophagy perturbation, aimed to yield theoretical evidence for exploring novel therapeutic targets for DKD.
糖尿病肾病(Diabetic kidney disease,DKD)已成为目前全球终末期肾病最常见的病因。肾小管上皮细胞损伤是DKD发生发展过程中的关键环节。既往研究发现,线粒体稳态和炎症反应在维持肾小管上皮细胞的正常生理功能中发挥了重要作用。肾脏局部微环境内的线粒体稳态和炎症反应的调控机制十分复杂,涉及多个信号通路及细胞生物学过程。目前,肾小管上皮细胞线粒体稳态失衡和炎症反应在肾小管损伤和DKD进展中的作用和机制尚不完全清楚。有研究表明,Hippo信号通路与DKD的发生发展密切相关。Yes相关蛋白1(YAP1)是该通路的核心效应分子,参与器官发育、能量代谢和组织修复等生物学活动,并在应激反应中发挥重要作用。lincRNA-p21是新发现的p53依赖性基因,在表观遗传学、转录及转录后等多层面实现对细胞增殖、凋亡、内质网应激和能量代谢等多种细胞活动的调控。然而,YAP1和lincRNA-p21是否参与糖尿病微环境下肾小管上皮细胞线粒体稳态的维持和炎症反应的调节至今尚未明确。基于此,本研究旨在以Hippo信号通路为切入点,围绕YAP1、lincRNA-p21和线粒体稳态/炎症反应之间的调控关系,深入探讨三者在DKD肾小管上皮细胞损伤中的作用和机制,为寻找新型DKD诊疗靶点提供理论和实验依据。.本项目取得重要研究结果有:1.证实糖尿病微环境下肾小管上皮细胞内Hippo信号通路异常激活(YAP1受抑)和lincRNA-p21的异常升高可导致线粒体稳态失衡,并促进肾小管上皮细胞分泌趋化因子CXCL1,进而使肾内浸润巨噬细胞数量增加,加重肾组织内的氧化应激、炎症反应、内质网应激和凋亡,从而促进DKD肾损伤的发生发展。2.肾小管上皮细胞内YAP1激活和lincRNA-p21敲除可通过促进线粒体生物合成和线粒体自噬、维持线粒体膜电位和改善线粒体呼吸等方式来维持线粒体稳态,抑制肾小管上皮细胞来源CXCL1的合成与分泌,进而减少肾内巨噬细胞浸润,最终达到减少肾组织内氧化应激、炎症反应,以及减轻DKD肾损伤的作用。3.通过人工智能和临床大数据首次全面证实系统性炎症反应与DKD全因死亡率和心血管死亡率密切相关,为靶向炎症反应改善DKD预后提供了临床依据。
新结构型非编码RNA的发现与功能机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:100.0万元
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批准年份:2025
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负责人:李斌
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依托单位:
质子重离子放射治疗中锥束CT定量成像
新方法研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:李斌
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依托单位:
DKD肾小管上皮细胞CXCL1异质性表达影响巨噬细胞极化的单细胞基因调控研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:李斌
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依托单位:
p53调控PIUM1微肽抑制同源重组修复的功能机制研究
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批准号:32370588
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:李斌
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依托单位:
棒状纳米药物载体在黏液交联网络中输运机制的分子模拟研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:李斌
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依托单位:
热力电多场耦合极端环境透波复合材料的制备及其烧蚀机理研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:100.0万元
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批准年份:2021
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负责人:李斌
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依托单位:
两性离子聚合物防污机制的多尺度模拟研究
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批准号:22003080
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2020
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负责人:李斌
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依托单位:
长非编码RNA编码的微肽在p53信号通路中的功能和机制研究
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批准号:31900903
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2019
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负责人:李斌
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依托单位:
L-rap基因对糖尿病视网膜病变的作用机制
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批准号:30672278
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2006
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负责人:李斌
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依托单位:
国内基金
海外基金