PA28在糖尿病大鼠脑内氧化损伤蛋白质代谢调节中作用的研究
结题报告
批准号:
81760236
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
赵贝
依托单位:
学科分类:
H0910.神经损伤、修复与再生
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡亚荣、刘红梅、赵钐妤、周萍、金鹏帅
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中文摘要
糖尿病导致的脑内氧化应激增加和蛋白质氧化损伤加剧是脑血管病变和阿尔茨海默样病变发生的重要促进因素,蛋白酶体是细胞内参与氧化损伤蛋白质代谢最重要的途径,研究证实蛋白酶体激活因子PA28是能够上调蛋白酶体水解酶活性的内源性蛋白。我们前期的实验发现糖尿病大鼠脑内PA28表达增加和蛋白酶体水解酶活性增加的现象,二者之间的相关性以及对氧化损伤蛋白质代谢是否产生影响有进一步研究的价值。本项目首先建立不同时程的糖尿病大鼠模型,在此基础上系统研究不同时程糖尿病脑内中PA28α、PA28β的表达变化,通过体内外干预改变PA28表达后探讨糖尿病脑PA28α、PA28β表达改变-蛋白酶体活性-氧化损伤蛋白质三者之间的相关性。最后对糖尿病脑内可能导致PA28α、PA28β表达变化的影响因素进行初步探讨。通过本研究,我们希望从代谢调节的角度加深对糖尿病脑内氧化损伤蛋白质加剧机制的了解。
英文摘要
Oxidative stress increase caused by diabetes is great accelerative factor for diabetes associated cerebrovascular diseases and Alzheimer like changes. The proteasome is the most important structure in eukaryotic cells for degrading oxidative damaged proteins. It is well verified by many studies that endogenous the proteasome activator 28 (PA28)proteins can increase proteasome proteolytic activity in cell. Our previous experiments showed increased PA28 proteins and changes in proteasome proteolytic activity. However, the relationship between above experiment phenomenon and the further influence on oxidative damaged protein degradation remains unknown, which have scientific value to study. In this program, we want to invastigate brain PA28α、PA28β changes in eatablished different time period diabetic rats. Further, we design experiments to study the relationship among PA28, proteasome activity and oxidative protein aggregation by PA28α、PA28β intervention studies in vivo and in vitro. Further , we want to investigate the influence factors in diabetes which may induce PA28 changes. Though this study, we hope to deepen understanding about the mechanism underlying oxidative damaged proteins aggregation in diabetic brains from aspect of protein degradation regulation.
背景:糖尿病脑病是一种隐匿发生发展的脑部并发症,主要表现为神经功能异常和认知功能下降。在众多的发病机制中,糖尿病导致的氧化损伤蛋白质增加甚至聚集是导致细胞功能障碍公认的危险性因素,其中涉及到蛋白质氧化修饰的增多和降解代谢的平衡。本研究立足于蛋白酶体在氧化损伤蛋白质代谢功能的作用,探讨其调节因子PA28在糖尿病导致的脑内蛋白质氧化损伤中的作用。.研究内容:建立能模拟人类2型糖尿病的大鼠模型,验证脑内氧化损伤蛋白质水平、蛋白酶体表达、活性和PA28是否发生变化。利用PA28sh-RNA,并通过AAV载体在脑内分别抑制PA28α和PA28β后,检测对蛋白酶体功能活动的影响及脑内氧化修饰蛋白质的水平,探讨PA28是否在糖尿病导致的脑内氧化损伤蛋白质增多中发挥调节作用。最后,通过体外细胞实验初步探讨糖尿病导致PA28表达变化的因素。.重要结果和关键数据:建立的高脂饮食结合小剂量链脲佐菌素诱导大鼠模型能够模拟2型糖尿病典型的临床表现。研究发现PA28α和PA28β在糖尿病导致的大鼠脑部表达出现先升高后降低的变化,蛋白酶体功能也呈现类似变化,但糖尿病大鼠脑内氧化修饰蛋白质较正常对照组保持增加约15%-30%(羰基化修饰半定量检测)。通过AAV-shRNA方法分别干扰下调了PA28α, PA28β动物脑内的表达变化后再次检测对蛋白酶体活性和氧化损伤蛋白质的效应,发现PA28α和PA28β的下调均能够对蛋白酶体活性产生抑制效果,同时也造成正常组实验动物脑内氧化修饰蛋白质增加30%以上,也能够进一步加剧糖尿病脑内的氧化修饰蛋白质水平。该结果提示PA28α, PA28β能够显著影响氧化损伤蛋白质降解过程,证实了PA28—蛋白酶体—氧化损伤蛋白质三者之间的功能联系。.科学意义:已有的研究多从生成的角度探索氧化损伤蛋白的原因,代谢途径的研究鲜有报道。该研究从代谢通路探讨了糖尿病导致的氧化损伤蛋白质增加的机制,是关于糖尿病相关脑部病变发生机制认识的新角度。同时,本项目中涉及的在体动物研究的结果验证了PA28蛋白酶体调节在体内的调节作用,加深有关蛋白酶体功能调节这一科学问题的认识。
期刊论文列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:10.13507/j.issn.1674-3474.2018.08.030
发表时间:2018
期刊:中华实用诊断与治疗杂志
影响因子:--
作者:金鹏帅;周萍;赵贝
通讯作者:赵贝
DOI:--
发表时间:2020
期刊:预防医学研究
影响因子:--
作者:吴冬桂;赵贝
通讯作者:赵贝
DOI:10.13507/j.issn.1674-3474.2019.10.027
发表时间:2019
期刊:中华实用诊断与治疗杂志
影响因子:--
作者:陈翠;周萍;赵贝
通讯作者:赵贝
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