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Nit2在糖尿病肾病肾小管上皮细胞溶酶体耗竭中的作用及机制研究

批准号:
82100769
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:
叶蓁楠
依托单位:
学科分类:
继发性肾脏疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
叶蓁楠

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
申请人所在团队既往研究发现,糖尿病肾病(DN)肾小管上皮细胞(TECs)溶酶体耗竭所致自噬通路阻滞是TECs损伤的重要原因;后续又发现转录因子EB(TFEB)主导的溶酶体生物合成不足可致溶酶体耗竭,但合成不足的机制不明。预实验发现:DN中TECs的ω-酰胺酶Nit2表达下降;敲低Nit2加重细胞损伤和溶酶体耗竭;而过表达Nit2减轻细胞损伤,增强自噬活性,改善溶酶体耗竭,且升高TFEB表达。据此推测DN中TECs的Nit2低表达导致TFEB主导的溶酶体生物合成不足,引起溶酶体耗竭。本研究拟进一步验证DN中TECs的Nit2表达与溶酶体耗竭及自噬通路阻滞的关系;并在预实验初步发现的基础上明确Nit2下降是否阻碍TFEB主导的溶酶体生物合成,进而导致溶酶体耗竭;最后探讨Nit2酶促反应产物α-酮戊二酸是否介导对TFEB的调控。研究结果可为纠正DN肾脏固有细胞溶酶体耗竭、延缓DN进展提供新线索。
英文摘要
Previous work in our group has shown that lysosome depletion-induced disruption of autophagy-lysosome pathway (ALP) leads to tubular epithelial cells (TECs) injury in diabetic nephropathy (DN). Moreover, we have demonstrated that lysosome depletion can be caused by impaired lysosome biogenesis, which is mastered by transcription factor EB (TFEB). However, it remains largely unrevealed that how lysosome biogenesis is impeded. Our preliminary data illustrates that the ω-amidase Nit2 is decreased in TECs of DN. Additionally, knockdown of Nit2 exacerbate cell injury and lysosome depletion, whereas overexpression of Nit2 ameliorates cell injury, promotes autophagy, diminishes lysosome depletion and increases expression level of TFEB. Therefore, we hypothesize that Nit2 is reduced in TECs of DN, this further results in the suppression of TFEB-mediated lysosome biogenesis, and consequently contributes to lysosome depletion and ALP retardation. To test this, we propose to determine 1) expression of Nit2 in TECs of DN and its association with lysosome depletion and ALP impairment; 2) whether the attenuation of Nit2 compromises TFEB-mastered lysosome biogenesis thus further brings to lysosome depletion; 3) whether the enzymatic activity of Nit2 is involved in the activation of TFEB, and if the up-regulation is mediated by the enzyme product α-ketoglutarate (AKG). Our results will improve understanding of the role of Nit2 in DN, offer mechanistic insights into lysosome depletion in DN, and provide translational insights into the potential application of AKG in DN prevention and treatment.
既往研究发现糖尿病肾病(DN)肾小管上皮细胞(TECs)溶酶体耗竭所致自噬通路阻滞是TECs损伤的重要原因,但溶酶体调节机制仍有待阐明。本项目主要利用病人肾穿标本、小鼠和细胞模型验证如下科学假设:DN状态下TECs的Nit2表达下降引起TFEB主导的溶酶体生物合成不足,进而导致溶酶体耗竭和自噬-溶酶体通路阻滞,最终加重肾小管上皮细胞损伤。.本项目首先在人、小鼠和细胞的DN模型中观察到Nit2表达下降,提示Nit2与DN的发生发展相关。随后,在细胞和小鼠模型中敲除或过表达Nit2,发现敲除Nit2加重TECs损伤和DN小鼠的肾功能下降及纤维化;过表达Nit2减轻纤维化,表明Nit2具有保护TECs的作用。这一作用也是本项目首次发现,之前尚无Nit2在肾脏中作用的报道。进一步地,我们发现Nit2的表达水平与自噬-溶酶体通路及溶酶体功能正相关。同时,Nit2能够调节溶酶体的关键转录因子TFEB的核转位和下游靶基因转录活性。最后,小鼠模型中的研究发现Nit2的酶促反应产物α-酮戊二酸能够缓解I型糖尿病所致肾功能下降。除此之外,本项目还利用敲除小鼠探究了Nit2在缺血再灌注急性肾损伤(IR-AKI)状态下对TECs的作用和机制。结果表明Nit2在IR-AKI状态下表达下降。敲除Nit2加重肾脏损伤、细胞凋亡和炎症。类似地,敲除Nit2加重自噬-溶酶体通路阻滞,并抑制TFEB下游靶基因转录。项目首次明确了Nit2对肾脏TECs的保护作用,初步阐明机制,并提示其酶促反应产物可以作为治疗DN的干预手段。.在本项目资助下,授权发明专利1项,发表SCI论文4篇,培养硕士研究生2人,参加国家级学术会议2次。而且通过本项目构建的溶酶体功能筛选平台,项目负责人新获批一项广东省自然科学基金面上项目。同时项目组与中国科学院昆明植物研究所植物化学与天然药物全国重点实验室颜秉超博士建立了良好的合作。
新颖杂二萜PZL-35通过mTORC1/TFEB轴促进溶酶体功能缓解急性肾损伤的作用和机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    叶蓁楠
  • 依托单位:
国内基金
海外基金