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基于lncRNA VPRT-AS调控SIRT1/KLF4信号探讨艳山姜抑制糖尿病血管钙化的作用机制研究

批准号:
82060775
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
张彦燕
依托单位:
学科分类:
民族药学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张彦燕

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
糖尿病患者血管呈典型中层钙化,血管平滑肌细胞(VSMCs)表型转化为血管钙化的关键环节。lncRNA芯片技术筛选出表达上调的lnc VPRT-AS,发现其促进VSMCs分化标志基因KLF4的表达。研究显示,SIRT1调控KLF4的基因转录,而SIRT1的苏木化修饰是其重要的转录修饰方式,预实验发现敲低VPRT-AS促进SIRT1的苏木化,抑制SIRT1/KLF4信号的转录。因此,本研究提出以VSMCs表型转化介导血管钙化为切入点,系统分析药物基于lncRNA VPRT-AS调控SIRT1/KLF4级联信号的转录机制,可能是艳山姜逆转VSMCs表型转化,抑制糖尿病血管钙化的重要分子机制假说。课题利用转基因动物,通过干预相关基因的表达,结合CHIP实验及双荧光素酶报告分析艳山姜抑制糖尿病血管钙化的作用及机制。研究为民族药物艳山姜血管药理学活性提供科学技术分析,有利于民族医药特色的创新药物探索。
英文摘要
Vascular calcification is an important link between cardiovascular and diabetes,vascular smooth muscle cell (VSMCs) phenotype swithing is a major factor for vascular calcification of diabetes mellitus. We found lncVPRT-AS expression level was significantly increased in calcified thoracic aorta of diabetes rats by Using lncRNA-microarray technology, and it’s particularly expression in VSMCs.The result suggested that knockdown of VPRT-AS that decreased the transcription of KLF4 which has a critical regulatory effects on VSMCs phenotype swithing.The present study has demonstrated that SUMO-1 mediated sumoylation of SIRT1 is the important post translational modifications of SIRT1, and our data has showed that VPRT-AS-knockdown regulated SIRT1 sumoylation level and SIRT1/KLF4 signaling pathway. Therefore, we propose the hypothesis that ethnicmedicine EOFAZ inhibits vascular calcification of diabetes through downregulation of lncVPRT-AS, which regulated the SIRT1 sumoylation, and inhibited the expression level of KLF4. In this study, we applied db/db mouse, utilizing CHIP and Luciferase assays to investigate the intervention mechaism of EOFAZ on vascular calcification of diabetes, which can provide the experimental reference about discovering of EOFAZ and provide theoretical reference about the therapeutical potential of ethnicmedicine on vascular calcification.
血管钙化(VC)是糖尿病、动脉粥样硬化、衰老等疾病的共同病理过程,且被认为是患者死亡风险的独立危险因素。研究表明,血管中膜平滑肌细胞(VSMCs)表型转化在血管钙化的发生发展中起着关键作用。高血糖和晚期糖基化产物的积累会诱导VSMCs由收缩型向成骨型表型转分化,这一过程是血管钙化的重要机制之一。课题组前期利用lncRNA芯片技术筛选出表达上调的lncRNA VPRT,并发现其能够促进VSMCs分化标志基因 KLF4 的表达。因此,本研究以血管平滑肌细胞表型转化为切入点,探索lncRNA VPRT-AS 与 SIRT1/KLF4 信号通路在VSMCs表型转化中的作用,进一步揭示艳山姜挥发油(EOFAZ)抑制糖尿病血管钙化的作用及机制。.研究表明,EOFAZ高、低剂量组均能不同程度地降低血液中钙、磷、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平,但对血糖无明显影响。组织学检查通过HE染色显示,EOFAZ能够保护糖尿病大鼠胸主动脉血管的结构完整性;Masson染色显示EOFAZ减少血管组织胶原沉积;B超结果表明,EOFAZ显著改善糖尿病大鼠的心脏功能,尤其是左心室射血分数(EF)值。体内外实验表明,EOFAZ降低早期钙化标志物碱性磷酸酶(ALP)活性、细胞内钙含量、钙盐沉积以及I型胶原的水平。此外,EOFAZ还能够下调VSMCs中成骨表型标志物BMP2和Runx2的表达,上调收缩型表型标志物α-SMA和SM22α的表达,同时降低lncRNA VPRT-AS和KLF4的水平,并上调SIRT1的表达。这些结果表明,EOFAZ具有抑制糖尿病血管钙化的作用。在分子机制研究中,蛋白质免疫共沉淀(IP)分析发现,SIRT1、SUMO1和KLF4之间存在蛋白间相互作用。LC-MS/MS和IP结果进一步揭示,高糖条件下SIRT1在K734位点的苏木化水平显著增加。通过使用苏木化抑制剂EX527、siVPAT以及EOFAZ处理,均能够有效降低SIRT1的苏木化水平,并抑制KLF4的转录活性。.本研究证实EOFAZ下调lncRNA VPRT的表达,介导SIRT1在K734位点的苏木化修饰,进而抑制核内KLF4的转录活性,抑制VSMCs成骨表型转分化,有效抑制糖尿病血管钙化。本研究为贵州民族特色药物艳山姜挥发油防治糖尿病血管钙化的作用提供了实验依据,有利于民族医药的创新药物探索。
基于Sirt4调控GDH的ADP-核糖基化修饰介导谷氨酰胺代谢重塑探讨松油烯-4-醇抑制糖尿病血管衰老作用研究
  • 批准号:
    82560791
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    32.00万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    张彦燕
  • 依托单位:
艳山姜调控HMGB1-NF-κB级联通路逆转血管内皮间质转化机制研究
  • 批准号:
    81560811
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    39.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    张彦燕
  • 依托单位:
基于NO/NF-κB信号偶联的民族药艳山姜调控血管内皮功能稳态机制研究
  • 批准号:
    81102664
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    张彦燕
  • 依托单位:
国内基金
海外基金