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一氧化碳释放分子-3(CORM-3)通过抑制晶状体上皮细胞凋亡对年龄相关性白内障治疗作用机制的研究

批准号:
82101097
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:
叶子
学科分类:
晶状体与白内障
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
叶子

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
年龄相关性白内障(ARC)发病率高、致盲率高,手术是目前唯一有效的治疗方法。因手术医师匮乏、资源分布不均等导致中国白内障年手术率仅为发达国家的1/6。深入研究ARC发病机制,寻求有效的治疗药物,是当前急需解决的问题。本研究团队前期已在细胞水平证实一氧化碳释放分子-3(CORM-3)具有抗炎症和抗氧化应激等功能,且通过抑制晶状体上皮细胞(LECs)凋亡与ARC发病机制密切相关。据此我们提出假说:CORM-3可能通过抑制LECs凋亡而对白内障进行干预和治疗。本研究拟在成功构建与人ARC发展进程更为相似的小鼠模型基础上展开研究:揭示CORM-3抑制LECs凋亡的作用机制;明确CORM-3对白内障的治疗作用及其最佳剂量;确定CORM-3抑制LECs凋亡的关键功能基因和核心信号通路。通过本研究探索白内障药物治疗的可能性,对提高中国老年人的生存质量,减轻社会负担具有重要的科学意义。
英文摘要
The incidence rate and blindness rate of age-related cataract (ARC) are high. Surgery is the only effective treatment at present. Due to the shortage of surgeons and uneven distribution of resources, the annual cataract surgery rate in China is only 1/6 of that in developed countries. It is an urgent problem to study the pathogenesis of ARC and seek effective drugs.. Our team has confirmed that carbon monoxide release molecule-3 (CORM-3) has anti-inflammatory and anti-oxidation stress functions at cell level, and it is closely related to the pathogenesis of ARC by inhibiting the apoptosis of lens epithelial cells (LECs). Therefore, we propose the hypothesis that CORM-3 may intervene and treat cataract by inhibiting LECs apoptosis. Based on the successful construction of a mouse model which is more similar to human ARC, we want to explain the mechanism of CORM-3 inhibiting LECs apoptosis, clarify the therapeutic effect and the best dose of CORM-3 on cataract, determine the key functional genes and core signaling pathways of CORM-3 inhibiting LECs apoptosis. It is of great scientific significance to explore the possibility of drug treatment for cataract, which will improve the quality of life of the elderly and reduce the social burden in China.
年龄相关性白内障(ARC)发病率高、致盲率高,手术是目前唯一有效的治疗方法。因手术医师匮乏、资源分布不均等导致中国白内障年手术率仅为发达国家的1/6。深入研究ARC发病机制,寻求有效的治疗药物,是当前急需解决的问题。本研究团队前期已在细胞水平证实一氧化碳释放分子-3(CORM-3)具有抗炎症和抗氧化应激等功能,且通过抑制晶状体上皮细胞(LECs)凋亡与ARC发病机制密切相关。在此基础之上,本课题得到以下重要结论:1. ARC 患者晶状体上皮细胞中 OS、ERS 及凋亡水平升高。OS、ERS 和细胞凋亡三者之间相互影响并联合作用是 ARC 发生发展的共同病理基础。2. CORM-3 释放的外源性 CO 可诱导晶状体上皮细胞中 Nrf2 的磷酸化和核转位,激活 Nrf2/HO-1 通路,促进下游靶基因 HO-1 的表达,对 H 2 O 2 诱导的晶状体上皮细胞应激损伤具有抗 OS、调控 ERS 水平、抑制细胞凋亡的保护作用。并且,HO-1 是 CO 发挥抗凋亡作用的关键分子。3. CORM-3 释放的外源性 CO 有助于维持硒性白内障大鼠的晶状体透明,可促进晶状体中抗氧化物质水平升高并抑制晶状体上皮细胞的凋亡,其作用机制涉及 Nrf2/HO-1 通路激活及凋亡通路的抑制。4. 白内障细胞模型及动物模型均证实 HO-1/CO 系统是保护晶状体上皮细胞维持晶状体透明的重要机制,HO-1/CO 系统可能成为未来预防或延缓 ARC的作用靶点。通过本研究探索白内障药物治疗的可能性,对提高中国老年人的生存质量,减轻社会负担具有重要的科学意义。
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