AhR-dependent Pkm2 regulation in NAFLD progression
NAFLD 进展中 AhR 依赖性 Pkm2 调节
基本信息
- 批准号:9904679
- 负责人:
- 金额:$ 34.22万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AblationAmino AcidsAnabolismAntioxidantsAryl Hydrocarbon ReceptorBindingBiological MarkersBiomassCell ProliferationCell SurvivalCellsChemicalsChronic DiseaseCitric Acid CycleDataDefense MechanismsDevelopmentDioxinsDisease ProgressionDoseEnhancersEnvironmental PollutionEnzymesEpidemiologyEquilibriumExposure toFatty LiverFibrosisGenetically Engineered MouseGlucoseGlutamineGlutathioneGlycineHepatocyteHepatotoxicityHistopathologyHumanImmunologic SurveillanceImpairmentLabelLigandsLinkLiverMalignant NeoplasmsMediatingMetabolicModelingMusMuscleNADPNormal tissue morphologyOxidative PhosphorylationOxidative StressPathogenicityPathologyPathway interactionsPentosephosphate PathwayPharmaceutical PreparationsPlayPopulationPreventionPrimary carcinoma of the liver cellsProductionProtein IsoformsPyruvate KinaseReactive Oxygen SpeciesReceptor ActivationRecyclingRegulationReportingResponse ElementsRodentRoleSerineSteatohepatitisTestingTetrachlorodibenzodioxinTherapeuticToxic effectTracerTreatment EfficacyWarburg EffectXenobioticsaryl hydrocarbon receptor ligandcombatdefense responsedysbiosisgut microbiomehuman modelknock-downmicrobiome compositionmouse modelnon-alcoholic fatty liver diseasenoveloutcome forecastpublic health relevanceresponsetumor
项目摘要
Project Summary
The mechanism of toxicity for the environmental contaminant 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin
(TCDD) and related compounds remains poorly understood, beyond activation of the aryl
hydrocarbon receptor (AhR). TCDD induces xenobiotic metabolizing enzymes with subsequent
increases in reactive oxygen species (ROS). Epidemiological and rodent studies have further
implicated AhR activation in the development and progression of non-alcoholic fatty liver disease
(NAFLD). Our preliminary data demonstrates that AhR ligands induce a novel antioxidant
mechanism involving the expression of the pyruvate kinase M2 (PKM2) isoform. PKM2
expression causes metabolic reprogramming that redirects accumulating glycolytic intermediates
to the pentose phosphate pathway (PPP) and serine biosynthesis to increase NADPH levels and
glutathione production in of support cellular antioxidant responses. This proposal will establish a
mechanistic link between AhR activation, metabolic reprogramming, antioxidant defenses, and
progression of NAFLD pathologies in mouse and human models by (1) demonstrating AhR
regulation of Pkm2 expression, (2) tracking the redirection of 13C-glucose and 13C-glutamine
intermediates to the PPP and glutathione biosynthesis, and (3) investigating the antioxidant role
of Pkm2 in the progression of hepatic steatosis to steatohepatitis with fibrosis, modulation of tumor
surveillance immune cell populations, and dysbiosis of the gut microbiome. Collectively, these
studies will demonstrate that AhR-mediated PKM2 induction is a novel cellular defense
mechanism, and represents a major advancement in the elucidation of the hepatotoxicity of TCDD
and related compounds, with a focus on the development and progression of NAFLD.
项目摘要
环境污染物2,3,7,8-四氯苯二甲酸-P-二恶英的毒性机制
(TCDD)和相关化合物的理解仍然不足,超出了芳基的激活
碳氢化合物受体(AHR)。 TCDD诱导异生物代谢酶,随后
活性氧(ROS)的增加。流行病学和啮齿动物研究进一步
与非酒精性脂肪肝病的发育和进展相关的AHR激活
(NAFLD)。我们的初步数据表明,AHR配体会诱导一种新颖的抗氧化剂
涉及丙酮酸激酶M2(PKM2)同工型表达的机制。 PKM2
表达导致代谢重编程,以重定向累积的糖酵解中间体
到戊糖磷酸途径(PPP)和丝氨酸生物合成,以增加NADPH水平和
支持细胞抗氧化剂反应的谷胱甘肽产生。该建议将建立一个
AHR激活,代谢重编程,抗氧化剂防御和
通过(1)证明AHR的小鼠和人类模型中NAFLD病理的进展
PKM2表达的调节,(2)跟踪13c-葡萄糖和13C-谷氨酰胺的重定向
PPP和谷胱甘肽生物合成的中间体,(3)研究抗氧化作用
PKM2在肝脂肪变性到脂肪性肝炎的进展中的纤维化,调节肿瘤
监测免疫细胞群和肠道微生物组的营养不良。总的来说,这些
研究将表明AHR介导的PKM2诱导是一种新型的细胞防御
机制,代表了阐明TCDD肝毒性的重大进步
和相关的化合物,重点是NAFLD的发展和发展。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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- 批准号:
10391942 - 财政年份:2022
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$ 34.22万 - 项目类别:
AhR-dependent Pkm2 regulation in NAFLD progression
NAFLD 进展中 AhR 依赖性 Pkm2 调节
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