内皮来源多肽EDP3改善心肌缺血再灌注损伤的作用机制研究
批准号:
82100289
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:
叶家欣
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:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
叶家欣
中文摘要
心脏缺血再灌注损伤(MIRI)是缺血性心脏病治疗过程中难以避免的病理损伤,也是制约临床再通治疗效果、导致术后心功能衰竭的主要原因,缺乏有效的药物防治手段。EDP3是我们从缺血预处理内皮细胞分泌组分中筛选发现的一条可能由LncRNA lnc-ZBTB16-1:1编码产生的新型多肽,尚未见功能报道。预实验发现,EDP3具有对抗MIRI、减轻心肌氧化损伤的功能;转录组测序结合Western blot验证发现,Nrf2信号通路是其发挥生物功能的关键;已知在心肌细胞中,Nrf2是调控氧化还原平衡、防治MIRI的关键蛋白。课题拟进一步在不同的细胞和动物模型水平,全面论证EDP3对MIRI的防治作用;并通过挽救策略,阐明EDP3的生物来源、论证其调控Nrf2信号通路拮抗MIRI导致的心肌损伤的分子机制。本研究有望为MIRI的防治提供新的干预手段。
英文摘要
Cardiac ischemia reperfusion injury (MIRI) is an unavoidable pathological damage during the treatment of ischemic heart disease. It is also the main reason that restricts the clinical coronary recanalization effect and leads to postoperative heart failure. There is a lack of effective medicine prevention and treatment methods. EDP3 is a novel bioactive peptide found from the secretion components of ischemic preconditioning endothelial cells and is encoded by LncRNA lnc-ZBTB16-1:1. No functional report has been seen yet. Preliminary experiments have found that EDP3 has the function of preventing from MIRI and reducing myocardial oxidative injury; transcriptome sequencing combined with western blot verification found that the Nrf2 pathway is the key to EDP3 biological function; Nrf2 is known to regulate redox balance and prevent MIRI. This subject intends to further comprehensively demonstrate the prevention and treatment effects of EDP3 on MIRI at the different cells and animal models; and rescue experiments will be carried out to explore the coding gene, underlying molecular mechanisms and the direct target of EDP3. The study is expected to provide novel intervention in MIRI prevention and treatment in future.
研究目标:EDP3是我们从缺血预处理内皮细胞分泌组分中筛选发现的一条由LncRNA lnc-ZBTB16-1:1编码产生的新型多肽,尚未见功能报道。通过不同细胞、动物MIRI模型,全面论证EDP3对MIRI的防治作用。.研究方法和结果:以人心肌细胞系AC16和小鼠原代心肌细胞为对象,以缺氧/复氧和糖氧剥夺/再恢复分别构建MIRI细胞模型,在不同模型细胞水平,证实了EDP3对MIRI心肌细胞损伤的保护作用,EDP3可显著减少心肌细胞凋亡,改善细胞线粒体肿胀程度,可观察到较清晰的嵴结构;EDP3可显著减少LDH、IL-6、TNF-α释放:显著降低心肌细胞内ROS含量。进而以C57BL/6小鼠为研究对象,采用LAD活结结扎法构建心脏MIRI动物模型,结果显示,EDP3可提高小鼠缺血再灌后的心功能,显著降低CK-MB、cTnI、cTnT、LDH含量:减少心梗再灌注后心肌细胞的凋亡及减少梗死面积。EDP3干预能明显降低由缺血再灌注引起的SOD及CAT活性升高,说明EDP3可减少小鼠心梗再灌注后的氧化应激水平;转录组测序结合Western blot验证发现,Nrf2信号通路是其发挥生物功能的关键;通过挽救策略,阐明EDP3的生物来源LncRNA lnc-ZBTB16-1:1、通过分子生物学实验验证EDP3能够与TRIM22结合,降低TRIM22与Nrf2结合,并且降低Nrf2泛素化修饰水平,并且增加Nrf2水平。进而发挥抗心肌细胞凋亡以及抗氧化应激和炎症水平。.研究结论:体外研究发现EDP3对细胞亲和力好,可显著改善MIRI氧化应激诱导心肌损伤,减少心肌细胞凋亡。机制研究发现EDP3可通过与Nrf2信号通路发挥功能。在不同细胞和动物水平,系统评估证明了lnc-ZBTB16-1:1通过编码EDP3改善心肌氧化损伤在对抗MIRI损伤中作用的一致性;并阐明了EDP3调控Nrf2信号通路拮抗MIRI保护心肌的作用机制。本研究有望为MIRI的防治提供新的干预手段。
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