七氟烷调控Nrf2在改善脓毒症所致膈肌功能障碍中的作用及分子机制
批准号:
82102237
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:
刘华
依托单位:
学科分类:
脓毒症
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘华
中文摘要
脓毒症所致膈肌功能障碍(SIDD)可致患者呼吸衰竭、呼吸机撤机困难甚至死亡,临床上缺乏治疗手段。申请人致力于SIDD的机制研究,为SIDD治疗手段的探索提供了基础。前期实验发现七氟烷可以改善SIDD,并初步提示与其激活脓毒症膈肌Nrf2,增强线粒体呼吸,减轻铁超载和脂质过氧化损伤,增加还原型谷胱甘肽水平和谷胱甘肽过氧化物酶4表达有关。鉴于铁聚集、脂质过氧化损伤、谷胱甘肽代谢紊乱是铁死亡的重要标记,我们推测七氟烷可能通过激活Nrf2发挥抗氧化应激、抑制铁死亡及增强线粒体呼吸实现对SIDD的保护作用。本项目拟以此为基础,将进一步阐明七氟烷如何保护脓毒症膈肌功能;探讨其起保护作用的最适浓度;探索七氟烷发挥保护作用的通路机制并进行临床效果验证。作为临床常用麻醉药物,七氟烷“老药新用”极大方便临床推广。本课题的开展将为SIDD的临床治疗提供新的、切实可行的措施和全新的干预靶点,推动SIDD治疗进程。
英文摘要
Sepsis-induced diaphragmatic dysfunction (SIDD) can lead to respiratory failure, weaning difficulties, and even death. But there is no effective treatments in clinic. The applicant is committed to the study of SIDD mechanisms, which provides the basis for the exploration of SIDD treatments. Our preliminary study found that sevoflurane can improve SIDD. Such effects might be associated with enhanced mitochondrial respiration, reduced iron overload and lipid peroxidation damage, increased alleviation of glutathione (GSH) level and glutathione peroxidase 4 (GPX4) expression in the diaphragm with sepsis via activating Nrf2. Since iron aggregation, lipid peroxidation damage and glutathione metabolism disorder are hallmarks of ferroptosis, we speculated that sevoflurane may play a protective role in SIDD via exerting antioxidant stress, inhibiting ferroptosis and enhancing mitochondrial respiration by activating Nrf2. Based on this, the project will further clarify how sevoflurane protects SIDD and its optimal concentration for SIDD protection. We will also explore the pathway of how the sevoflurane protect SIDD and verify the protective effects of sevoflurane in clinic. Given that sevoflurane is widely used as an anaesthetic, the new usage of this drug is convenient for clinical application. This study aim to develop novel strategies and identify new molecular targets for the treatment of SIDD.
脓毒症可导致脓毒症诱发的膈肌功能障碍 (SIDD),这是 ICU 死亡的主要原因。我们本研究旨在探讨铁死亡是否与 SIDD 的发病机制有关,以及 FOXO3/IL-10 轴与 Nrf2/GPX4 信号之间的串扰是否参与潜在机制。实验显示,耗氧率 (OCR)、细胞外酸化率 (ECAR)、活性氧 (ROS)、复合物 IV和透射电子显微镜 (TEM) 在体内和体外脓毒症模型中均显示线粒体相关改变,这些改变被铁死亡抑制剂 Ferrostatin (Fer-1)限制。这些数据证实了铁死亡 - 一种与线粒体相关的程序性坏死形式,在 SIDD 中起着关键作用。此外,使用 RNA-seq、ATAC-seq 和双荧光素酶报告基因测定,我们证明 FOXO3/IL-10 轴在用 Fer-1 处理的败血症小鼠的隔膜中上调。FOXO3 的过表达通过增加 IL-10 的产生和促进 Nrf2 驱动的抗氧化基因表达(如 GPX4)来保护隔膜免受脓毒症诱导的铁死亡,减少脂质过氧化物,同时改善线粒体损伤。因此,激活 FOXO3 或 IL-10 治疗可能为 SIDD 提供一种潜在的策略。
PTX3通过AKT-mTOR-JNK信号通路介导自噬作用调控动脉粥样硬化巨噬细胞胆固醇逆向转运的机制研究
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批准号:81800392
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2018
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负责人:刘华
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依托单位:
基于视频图像导航的体外磁驱动热疗胶囊系统原理研究及关键技术实现
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批准号:31271069
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:刘华
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依托单位:
原位植入式人工肛门括约肌重建理论及其关键技术研究
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批准号:30800235
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2008
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负责人:刘华
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依托单位:
国内基金
海外基金