GCN2抑制剂对糖尿病心肌病的保护作用及机制研究
批准号:
82070250
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
陆忠兵
依托单位:
学科分类:
心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陆忠兵
中文摘要
糖尿病性心肌病是糖尿病主要并发症之一,严重危害患者健康。由于发病机理复杂,目前还没有治疗糖尿病心肌病的有效方法,寻找新的治疗药物备受关注。一般性阻遏蛋白激酶GCN2能够被氨基酸缺乏或其他应激条件所激活,从而参与多种生理和病理过程。我们之前发现,敲除GCN2能够通过减少脂毒性和氧化应激提高1型和2型糖尿病小鼠的心脏功能,但GCN2抑制剂能否用于糖尿病心肌病的防治还不清楚。本项目将在糖尿病小鼠模型中研究一种新型GCN2抑制剂(GCN2iB)对糖尿病心肌病的保护作用,并阐明GCN2iB对心肌胰岛素信号通路、能量代谢、氧化应激和细胞凋亡的影响。我们还将利用基因敲除小鼠,验证GCN2iB的心肌保护机制是否依赖于GCN2和Nrf2之间的相互作用。这些研究结果将为糖尿病性心肌病提供新的潜在药物。
英文摘要
Diabetic cardiomyopathy (DCM) is one of the major complications of diabetes and therefore a huge threat to diabetic patients. Due to its complicated pathogenesis, currently available therapies are far from ideal. Therefore, great efforts have been made to develop new therapy approaches for DCM. The eIF2α kinase general control nonderepressible 2 (GCN2) can be activated by amino acid starvation and other stress conditions, and can then play an important role in the physiological and pathological processes. Recently, we have demonstrated that GCN2 deficiency ameliorates cardiac dysfunction in diabetic mice by reducing lipotoxicity and oxidative stress. However, whether GCN2 inhibitors could protect against cardiac dysfunction in DCM remains unknown. In this project, a new GCN2 inhibitor (GCN2iB) will be used to treat diabetic mice and determine whether GCN2iB could ameliorate cardiac dysfunction, insulin resistance, metabolic disturbance, oxidative stress and apoptosis. Furthermore, we will also use GCN2 and Nrf2 KO diabetic mice to determine whether the protective effect of GCN2iB on DCM is dependent on GCN2/eIF2α pathway and GCN2-Nrf2 interaction. The results of this project will help us to develop new therapy approaches for DCM.
糖尿病性心肌病是糖尿病主要并发症之一,严重危害患者健康,但由于发病机理复杂,目前还没有治疗糖尿病心肌病的有效方法。在本项目中,我们研究了一般性阻遏蛋白激酶GCN2的抑制剂对(GCN2iB)对糖尿病心肌病的保护作用,主要包括三个方面的内容。首先,我们系统研究了GCN2对NRF2的调节作用,证实GCN2能够和NRF2及其负调控蛋白KEAP1发生蛋白-蛋白互相作用,并通过KEAP1依赖的方式下调NRF2的表达。GCN2还能够激活GSK3-β,从而磷酸化NRF2使其降解。在肥胖小鼠中我们证实肝脏特异性敲低GCN2能够以NRF2依赖的方式缓解肝脏氧化应激和脂质沉积。CGN2iB能够提高肥胖小鼠的胰岛素敏感性,改善肝脏脂质沉积和氧化应激,其机制与上调NRF2及其下游基因有关。其次,我们在高脂喂养加链脲霉素处理诱导的2型糖尿病小鼠及自发性2型糖尿病小鼠(db/db)中发现,GCN2iB处理可以提高糖尿病小鼠的心功能,抑制心肌肥厚、心肌纤维化和心脏脂质沉积,减少心脏氧化应激程度,改变心肌细胞代谢相关分子,上调氧化磷酸化、糖代谢及NRF2等通路。最后,我们还发现敲除GCN2或使用GCN2iB处理均可以显著改善2型糖尿病小鼠的糖代谢紊乱,降低血糖及血清胰岛素水平,提高其胰岛素敏感性,改善肝脏脂质沉积和氧化应激,这些作用与调节肝脏糖脂代谢及NRF2通路相关蛋白有关。总之,通过本项目的研究,我们证实GCN2iB能够显著改善糖尿病心肌病的症状,其作用可能与调节心脏及肝脏的NRF2及糖脂代谢相关通路有关。我们的研究结果表明,GCN2的抑制剂可能成为治疗糖尿病性心肌病的潜在药物。项目执行期间,累计发表标注论文11篇,申请了1项专利,获得了上海市自然科学一等奖(排名第三)1次。
真核细胞翻译起始因子4E结合蛋白1在心脏衰老中的作用和分子机制
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批准号:82370275
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:陆忠兵
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依托单位:
大气细颗粒物暴露引发心肌功能失常的作用和分子机制
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批准号:91743104
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2017
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负责人:陆忠兵
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依托单位:
4E-BP1调控翻译起始影响心肌肥厚和心力衰竭的分子机制研究
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批准号:81470520
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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:陆忠兵
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依托单位:
GCN2影响心肌肥厚和心力衰竭的分子机制研究
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批准号:81270319
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:陆忠兵
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依托单位:
国内基金
海外基金