核内输蛋白(importin)通过介导基因组风暴促进暴发性心肌炎发生发展的机制及干预研究
批准号:
82070395
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
文铮
依托单位:
学科分类:
心肌炎和心肌病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
文铮
中文摘要
暴发性心肌炎通常指病毒感染导致的严重心脏损害,死亡率高达50%。目前认为炎症风暴是其发生基础,但机制仍不明确。基因组风暴(genomic storm)是炎症风暴源头事件,而核内输蛋白(importin)介导应激反应转录因子(SRTFs)入核并激活大量炎症相关靶基因转录,是基因组风暴始动环节。我们发现,核内输蛋白抑制剂可改善暴发性心肌炎小鼠生存率、心功能及炎症浸润、减少病毒复制。生物信息学显示核内输蛋白也是SRTFs靶点,提示存在SRTFs-imp正反馈环路,放大基因组风暴效应。因此本课题拟从临床样本、动物及细胞模型等层面,论证科学问题:①暴发性心肌炎存在基因组风暴;②核内输蛋白是否通过介导SRTFs入核、影响病毒复制、SRTFs-imp正反馈环路等机制参与促进暴发性心肌炎;③核内输蛋白抑制剂能否治疗暴发性心肌炎。本研究将加深暴发性心肌炎理论认识,为这类以炎症风暴为核心的疾病提供新治疗思路。
英文摘要
Fulminant myocarditis is a severe cardiac inflammatory disorder which is usually caused by viral infection, with a high in-hospital mortality of approximate 50%. It is recognized that inflammatory storm is the key pathophysiological process for fulminant myocarditis, but the detailed mechanisms are not well demonstrated yet. The inflammatory storm is activated by an initiating event called genomic storm, which is characterized by massive transcription of inflammation-related genes, due to importin-mediated active nuclear translocation of stress-responsive transcription factors (SRTFs). Recently, we found that importin inhibitor showed protective effects on a mouse model of fulminant myocarditis, improving the survival, cardiac functions and inflammatory infiltration, as well as reducing the viral titer in hearts. Then a bioinformatic analysis showed that importin is also a potential target of SRTFs, suggesting the existence of a SRTFs-imp positive feedback loop which amplified the size of genomic storm. So, we will use clinical samples, animal and cellular models of fulminant myocarditis as objects, to investigate the following hypotheses: ①Genomic storm is involved in the process of fulminant myocarditis; ②Whether importin promotes the progression of fulminant myocarditis via mechanisms like mediating the nuclear translocation of SRTFs, influencing the viral replication and participating in the SRTFs-imp positive feedback loop; ③Whether the importin inhibitor works in the treatment of fulminant myocarditis. By studying this program, we will make better understanding of the pathophysiological basis of fulminant myocarditis, and it will also provide a novel therapeutic target for those diseases with predominant inflammatory storm.
暴发性心肌炎通常是病毒感染导致的严重的心脏炎症浸润和心功能损害,而炎症因子风暴及炎症通路的过度激活是暴发性心肌炎的病理生理过程的核心因素。炎症相关转录因子的入核及其靶基因的大量表达,是炎症因子风暴形成的始动环节。因此本项目拟探究核内输蛋白(Importin)介导的炎症相关转录因子入核在心脏炎症中的作用,以及阻断该入核机制对心肌炎的干预效应。本项目建立了柯萨奇病毒B3(CVB3)感染的小鼠心肌炎模型,并发现心肌炎心脏中Importin β表达升高。使用Importin抑制剂伊维菌素(IVM)干预可显著改善CVB3小鼠的心功能异常,并减轻心脏炎症浸润、降低心脏组织及循环的炎症因子水平。同时IVM抑制了CVB3病毒复制。随后本项目构建了非感染性心肌炎小鼠模型(自身免疫性心肌炎,EAM)并予以IVM干预,同样发现IVM可显著改善EAM小鼠的心功能异常,并减轻心脏炎症浸润、降低炎症因子水平。本项目随后在心肌炎心脏组织中检测关键的炎症相关转录因子的入核情况,发现其中NF-κB与Importin α/β结合显著增强且入核增多,而NF-κB的入核增多主要定位于心脏巨噬细胞。IVM可以显著抑制NF-κB与Importin α/β结合并减少其入核,继而降低IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子的水平,并抑制巨噬细胞向M1型的极化,从而减轻心脏炎症。随后本项目开展了CVB3感染RAW264.7巨噬细胞系的细胞实验,并验证了IVM抑制NF-κB与Importin α/β结合及其入核、降低炎症因子表达、抑制巨噬细胞M1型极化的作用。为了进一步证明NF-κB入核机制在心脏炎症过程中的重要作用,本项目设计并合成了环状多肽cTN50,该多肽可特异性抑制NF-κB与Importin α5结合,阻断其通过Importin α/β机制入核。使用cTN50干预巨噬细胞,发现同样能抑制CVB3感染导致的炎症因子升高。综合实验结果,本项目论证了Importin通过运输转录因子NF-κB入核,继而介导其炎症相关靶分子表达升高、促进心脏炎症发生发展的病理生理机制。通过使用IVM或特异性抑制NF-κB入核,可以有效抑制炎症因子表达,实现减轻心脏炎症的治疗作用。本项目的研究成果为伊维菌素在心肌炎中的应用价值提供了理论依据。
核内输蛋白(importin)通过介导基因组风暴促进暴发性心肌炎发生发展的机制及干预研究
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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:文铮
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依托单位:
蛋白激酶G磷酸化CDK4参与心衰中心肌的细胞周期调控的作用研究
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批准号:81600314
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:17.0万元
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批准年份:2016
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负责人:文铮
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依托单位:
国内基金
海外基金