Role of peroxisome proliferation in leptin resistance

过氧化物酶体增殖在瘦素抵抗中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10320591
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33.75万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-09-01 至 2022-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Previous data from our and others' laboratories (Andrews et al., 2008; Benani et al., 2007; Anderson et al., 2009; Jaillard et al., 2009; Campanucci et al., 2010; Diano et al., 2011; Dietrich et al., 2013; Long et al., 2014) showed that reactive oxygen species (ROS) generation is not merely a by-product of substrate oxidation, but it plays a crucial role in modulating cellular responses involved in the regulation of energy metabolism. We have observed that suppression of ROS levels diminish pro-opiomelanocortin (POMC) cell activation and promote the activity of neuropeptide Y- (NPY)/ agouti related peptide- (AgRP) neurons and feeding, whereas ROS activates POMC neurons and reduces feeding. Mitochondria are primary organelles in the generation of ROS and mitochondrial dynamics, i.e. fission and fusion, alters the production of mitochondrial ROS, with mitochondrial fission decreasing and mitochondrial fusion increasing ROS production. Furthermore, uncoupling protein 2 (UCP2), a mitochondrial protein inducing proton leak and highly expressed in the arcuate nucleus, reduces ROS production. Our published (Coppola et al., 2007; Andrews et al., 2008; Diano et al., 2011; Dietrich et al., 2013; Long et al., 2014) and preliminary data generated during this funding period showed that mitochondrial size in AgRP and POMC neurons changes according to the metabolic state of the organism: while during negative energy balance, characterized by increased AgRP and decreased POMC neuronal activities, mitochondrial size decreases (fission), during positive energy balance (fed state) mitochondrial size increases in AgRP and POMC (fusion). Thus, we hypothesize that the activity levels of POMC and NPY/AgRP neurons require UCP2-mediated mitochondrial dynamics. UCP2-induced mitochondrial fission, by decreasing ROS production, inhibits POMC neurons while activates NPY/AgRP neurons. Furthermore, we hypothesize that fuel availability drives mitochondrial dynamics a more specifically low glucose levels drives fission, while high glucose availability drives fusion. To test our hypothesis that fuel regulation of UCP2-mediated mitochondrial dynamics is an important component in the central regulation of metabolism, 3 Aims are proposed: Aim 1 will test the hypothesis that UCP2-mediated mitochondrial fission inactivates POMC neurons. Aim 2 will test the hypothesis that UCP2-mediated mitochondrial fission activates NPY/AgRP neurons. Aim 3 will test the hypothesis that fuel availability drives mitochondrial dynamics in AgRP and POMC neurons. Specifically we hypothesize that low glucose and high fatty acid environment (negative energy balance) drives fission, while high glucose availability drives fusion. The execution of these studies will deliver novel insights into central regulation of whole body glucose metabolism and offer novel avenues to combat diabetes by targeting brain mitochondrial dynamics.
我们和其他实验室的先前数据(Andrews等,2008; Benani等,2007; Anderson等,Anderson等。 2009; Jaillard等人,2009年; Campanucci等,2010; Diano等,2011; Dietrich等人,2013年; Long等人, 2014年)表明,活性氧(ROS)的产生不仅是底物的副产品 氧化,但它在调节能量调节的细胞反应中起着至关重要的作用 代谢。我们已经观察到ROS水平的抑制降低了促蛋白酶素(POMC)细胞 激活和促进​​神经肽Y-(NPY)/ Agouti相关肽(AGRP)神经元的活性和 进食,而ROS激活POMC神经元并减少喂养。线粒体是主要细胞器 在ROS和线粒体动力学的产生中,即裂变和融合,改变了生产 线粒体ROS,线粒体裂变降低,线粒体融合增加ROS 生产。此外,解偶联蛋白2(UCP2),一种诱导质子泄漏和的线粒体蛋白 在弧形核中高度表达,减少了ROS的产生。我们发表的(Coppola等,2007; Andrews等,2008; Diano等,2011; Dietrich等人,2013年; Long等,2014)和初步数据 在此资金期间产生 根据生物体的代谢状态:虽然在负能量平衡期间,其特征是 AGRP增加并降低了POMC神经元活性,线粒体大小降低(裂变),期间 AGRP和POMC(融合)中线粒体大小的正能平衡(喂养状态)。因此,我们 假设POMC和NPY/AGRP神经元的活性水平需要UCP2介导的线粒体 动力学。 UCP2诱导的线粒体裂变,通过降低ROS产生,抑制POMC神经元 而激活NPY/AGRP神经元。此外,我们假设燃料可用性驱动线粒体 动力学更具体地,低葡萄糖水平驱动裂变,而高葡萄糖的可用性则驱动融合。 为了测试我们的假设,即UCP2介导的线粒体动力学的燃料调节是一种 代谢中心调节中的重要组成部分,提出了3个目标: AIM 1将测试UCP2介导的线粒体裂变灭活POMC神经元的假设。 AIM 2将测试UCP2介导的线粒体裂变激活NPY/AGRP的假设 神经元。 AIM 3将检验以下假设:燃料可用性驱动AGRP和 POMC神经元。具体而言,我们假设低葡萄糖和高脂肪酸环境 (负能量平衡)驱动裂变,而高葡萄糖可用性驱动融合。 这些研究的执行将提供对全身葡萄糖中心调节的新见解 代谢,并通过靶向脑线粒体动力学来打击糖尿病。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Central anorexigenic actions of bile acids are mediated by TGR5.
  • DOI:
    10.1038/s42255-021-00398-4
  • 发表时间:
    2021-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    20.8
  • 作者:
    Perino A;Velázquez-Villegas LA;Bresciani N;Sun Y;Huang Q;Fénelon VS;Castellanos-Jankiewicz A;Zizzari P;Bruschetta G;Jin S;Baleisyte A;Gioiello A;Pellicciari R;Ivanisevic J;Schneider BL;Diano S;Cota D;Schoonjans K
  • 通讯作者:
    Schoonjans K
Hormonal regulation of the hypothalamic melanocortin system.
  • DOI:
    10.3389/fphys.2014.00480
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Kim JD;Leyva S;Diano S
  • 通讯作者:
    Diano S
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Sabrina Diano其他文献

Sabrina Diano的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Sabrina Diano', 18)}}的其他基金

Hypothalamic lipid signaling in metabolism regulation
代谢调节中的下丘脑脂质信号传导
  • 批准号:
    10745160
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Dorsal raphe nucleus melanocortin signaling regulates energy homeostasis
中缝背核黑皮质素信号传导调节能量稳态
  • 批准号:
    10529764
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Dorsal raphe nucleus melanocortin signaling regulates energy homeostasis
中缝背核黑皮质素信号传导调节能量稳态
  • 批准号:
    10664022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Intracellular mechanisms of microglia activation in diet-induced obesity
饮食引起的肥胖中小胶质细胞激活的细胞内机制
  • 批准号:
    10216249
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Mitochondrial dynamics in VMH neurons control glucose metabolism
VMH 神经元的线粒体动力学控制葡萄糖代谢
  • 批准号:
    10405501
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Intercellular mechanisms of microglia activation in diet-induced obesity
饮食诱导肥胖中小胶质细胞激活的细胞间机制
  • 批准号:
    10287448
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Central Prolyl Carboxypeptidase (PRCP) in the regulation of metabolism
中央脯氨酰羧肽酶 (PRCP) 在代谢调节中的作用
  • 批准号:
    10360810
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Intracellular mechanisms of microglia activation in diet-induced obesity
饮食引起的肥胖中小胶质细胞激活的细胞内机制
  • 批准号:
    10320603
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Mitochondrial dynamics in VMH neurons control glucose metabolism
VMH 神经元的线粒体动力学控制葡萄糖代谢
  • 批准号:
    10220953
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Mitochondrial dynamics in VMH neurons control glucose metabolism
VMH 神经元的线粒体动力学控制葡萄糖代谢
  • 批准号:
    10320602
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:

相似国自然基金

全氟烷基化合物调控中华白海豚过氧化物酶体增殖物激活受体(PPARs)介导的毒理效应
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Pex11a激动剂酪酸激活过氧化物酶体增殖与代谢治疗糖尿病肾病的分子机制
  • 批准号:
    82070834
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于OPA1介导线粒体动力学的PPARα促进肝再生的分子事件与作用机制
  • 批准号:
    82000593
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    16.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
HIV下调PPAR-γ表达破坏血视网膜屏障机制研究
  • 批准号:
    81900879
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肿瘤细胞外泌体Twist1在癌症诱导的抑郁症中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81903594
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Mechanisms of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha regulation in peridontitis
过氧化物酶体增殖物激活受体-α在牙周炎中的调节机制
  • 批准号:
    10915090
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Spatial regulation of mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) and its role in oral squamous cell carcinoma
雷帕霉素复合物1(mTORC1)机械靶点的空间调控及其在口腔鳞状细胞癌中的作用
  • 批准号:
    10750317
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Regulation of Ductular Reaction by Substance P during Alcohol-induced Liver Injury
P物质对酒精性肝损伤过程中小管反应的调节
  • 批准号:
    10592570
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Exploring the pathogenesis of classic Bartter syndrome
探索经典巴特综合征的发病机制
  • 批准号:
    10561984
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
Circadian Clock and Myc-dependent Regulation of Cellular Transformation
生物钟和细胞转化的 Myc 依赖性调节
  • 批准号:
    10366975
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.75万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了