肠道阿克曼菌-循环脂多糖及高糖-心房肌NLRP3炎性小体通路在寒冷相关性心房颤动发生中的作用及机制
批准号:
82070336
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
李悦
依托单位:
学科分类:
心电活动异常与心律失常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李悦
中文摘要
寒冷可增加心房颤动(房颤)发病率,但确切机制不清楚。我们前期研究发现:寒冷暴露大鼠房颤易感性显著增加,肠道菌群改变,循环脂多糖和血糖水平升高,心房肌NLRP3炎症小体表达增加并激活;将寒冷暴露大鼠的粪菌移植至室温大鼠体内,其房颤易感性增加、循环脂多糖和血糖升高、心房肌NLRP3炎症小体活化;脂多糖和高糖联合孵育使心房肌细胞和心房成纤维细胞NLRP3炎症小体显著上调并活化。我们还观察到,冬季人群和寒冷暴露大鼠肠道阿克曼菌数量均明显减少,有报道该菌减少可导致循环脂多糖和血糖升高。我们提出假设:在寒冷环境刺激下,肠道阿克曼菌减少,导致循环脂多糖和血糖水平升高,通过上调并激活心房肌NLRP3炎症小体,引起心房重构,促进房颤发生。本项目将从在体和细胞水平阐明“阿克曼菌-循环脂多糖和血糖-心房肌NLRP3炎症小体”通路在寒冷相关性房颤发生中的作用及分子机制,从肠道菌群角度揭示寒冷相关性房颤发病新机制。
英文摘要
Cold can increase the incidence of atrial fibrillation (AF), but the exact mechanism remains unknown. Our previous results found that: the susceptibility of atrial fibrillation in cold-exposed rats increased significantly, the gut microbiome changed, circulating lipopolysaccharide and blood glucose levels increased, and atrial NLRP3-inflammasome was increased and activated. The fecal microbiota translation in room temperature rats by utilizing fecal samples collected from cold-induced rats increased the susceptibility of atrial fibrillation, and increased levels of circulating lipopolysaccharide and blood glucose, and activation of atrial NLRP3-inflammasome. Combined incubation of lipopolysaccharide and high glucose could induce the activation of NLRP3-inflammasome in atrial myocytes and atrial fibroblasts. We also observed that the number of Akkermansia muciniphila of human in winter and of cold-exposed rats were significantly reduced. It has been reported that the reduction of Akkermansia muciniphila can contribute to the increased levels of circulating lipopolysaccharide and blood glucose. We propose a hypothesis: under the cold environment, the intestinal Akkermansia muciniphila reduces, resulting in increased levels of circulating lipopolysaccharide and blood glucose which upregulate and activate the atrial NLRP3-inflammasome. It causes atrial remodeling and promotes the occurrence of atrial fibrillation. This project will clarify the role and molecular mechanism of the intestinal Akkermansia-lipopolysaccharide and high glucose-atrial NLRP3 pathway in the occurrence of cold-induced atrial fibrillation in vivo and in vitro. It will reveal the mechanism and pathogenesis of cold-induced atrial fibrillation from the perspective of intestinal flora.
心房颤动(房颤)是最常见的心律失常之一。有报道,寒冷暴露是房颤发生的独立危险因素,环境温度每降低1℃,房颤患者发病率增加3%。为探讨寒冷相关房颤发生机制,本研究建立大鼠寒冷暴露模型发现,与室温组相比,寒冷暴露组大鼠房颤诱发率显著升高,房颤持续时间明显延长,心房纤维化水平显著增加。为探讨寒冷暴露是否导致大鼠肠道菌群改变,对室温组大鼠移植自身粪菌作为对照组(RT-FMT),室温组大鼠移植寒冷暴露大鼠粪菌作为实验组(Cold-FMT),粪菌移植四周后行心房电生理检测发现,Cold-FMT大鼠房颤诱发率和持续时间显著增加。通过收集室温组和寒冷暴露第14天的大鼠粪便样本进行16S rRNA检测发现,A.muciniphila在寒冷暴露组大鼠降低最为显著且灌胃补充A.muciniphila降低寒冷暴露大鼠房颤发生。通过代谢组检测,发现氧化三甲胺(TMAO)在寒冷组大鼠循环显著增加,抑制其生成可减少寒冷相关房颤发生。在体水平发现并证实TMAO可激活心房肌细胞焦亡导致房颤。为了证实TMAO与房颤的相关性,我们检测血浆TMAO水平发现,随着寒冷天气到来逐渐升高,并在1月达到峰值。因此,证实寒冷暴露导致肠道A.muciniphila丰度显著降低,引起肠道TMA水平和循环TMAO浓度升高,使心房焦亡和纤维化水平增加,导致房颤发生。补充肠道A. muciniphila能够阻止寒冷引起的上述改变防治寒冷相关性房颤。
适当冷暴露通过肠道菌群调控心脏免疫微环境改善心梗后心室重构和心力衰竭的作用与机制
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批准号:82330014
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项目类别:重点项目
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资助金额:220万元
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批准年份:2023
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负责人:李悦
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依托单位:
肠道阿克曼菌-循环脂多糖及高糖-心房肌NLRP3炎性小体通路在寒冷相关性心房颤动发生中的作用及机制
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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:李悦
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依托单位:
外泌体miRNAs介导细胞间应答网络调控心房代谢重构在心房颤动中的作用与机制
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批准号:81830012
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项目类别:重点项目
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资助金额:298.0万元
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批准年份:2018
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负责人:李悦
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依托单位:
心房肌细胞外泌体lncRNA-DLX6-AS1调控房颤心房纤维化机制研究
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批准号:81670297
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2016
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负责人:李悦
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依托单位:
AMPK信号通路调控细胞自噬在心房颤动中的作用及机制
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批准号:81470462
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项目类别:面上项目
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资助金额:73.0万元
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批准年份:2014
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负责人:李悦
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依托单位:
TRPC6通道在牵张诱发心房颤动中的作用和机制
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批准号:81070160
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李悦
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依托单位:
Neurturin表达调控与慢性房颤心房迷走神经重构关系研究
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批准号:30971251
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项目类别:面上项目
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资助金额:31.0万元
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批准年份:2009
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负责人:李悦
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依托单位:
国内基金
海外基金