Magnesium, mitochondria, and diastolic dysfunction

镁、线粒体和舒张功能障碍

基本信息

  • 批准号:
    10705354
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 54.44万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-09-22 至 2023-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Low serum magnesium (Mg) is a predictor for cardiovascular and all-cause mortality, while Mg supplementation has shown significant therapeutic effects in heart failure. Cardiac Mg homeostasis is maintained by a series of sarcolemmal and mitochondrial transporters such as the transient receptor potential melastatin 7 channel (TRPM7). Mitochondria act as stores of Mg. In hypomagnesemia (HypoMg), mitochondrial Ca (mitoCa) is increased and mitochondrial Mg (mitoMg) is reduced. Increased mitoCa is associated with mitochondrial reactive oxygen species (mitoROS) overproduction. Recently, we have shown that diabetes mellitus (DM)-mediated diastolic dysfunction (DD) is associated with HypoMg.31, 47, 48 Mg supplementation relieves DD by reducing mitoROS production and mitoCa overload, increasing ATP production, and improving mitochondrial morphology.18 In preliminary data, we show that HypoMg alone, without DM, is sufficient to cause DD49 by inducing electron transport chain (ETC) dysfunction and increasing mitoROS. The increase in mitoROS49 is associated with increased TRPM7 and the mitochondrial Ca uniporter (MCU), while another Mg transporter solute carrier family 41A1 is unchanged. We show that TRPM7 kinase regulates MCU phosphorylation. Again, Mg repletion, MCU knockdown, TRPM7 knockdown, and TRPM7 kinase inactivation reverse effects of HypoMg. The novel findings include that HypoMg alone can cause DD, that HypoMg can cause dysregulation of TRPM7, MCU, and mitoROS, and that Mg supplementation can act as a mitochondrial antioxidant. Hypothesis: Therefore, we hypothesize that changes in TRPM7 (both channel and kinase functions) and MCU result in mitoMg depletion, ETC dysfunction, mitoROS overproduction, and DD and that mitigating these changes will prevent mitoMg depletion and the subsequent cardiomyopathy. In this study, we will test this hypothesis in three aims. Aim 1. To determine the role of TRPM7 in HypoMg-induced mitoMg depletion, ETC dysfunction, mitoROS overproduction and DD. Aim 2. To determine the role of TRPM7 kinase activity in HypoMg-induced mitoMg depletion, ETC dysfunction, mitoROS overproduction and DD. Aim 3. To study the role of MCU in HypoMg-induced mitoMg depletion, ETC dysfunction, mitoROS overproduction and DD. The outcome of this project is expected to lead to novel understandings and treatment strategies for cardiac diastolic dysfunction and heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF). Moreover, elucidation of the role of TRPM7 and MCU will provide us with novel insights into the molecular basis of Mg and Ca handling under physiological and pathological conditions.
低血清镁(MG)是心血管和全因死亡率的预测因子,而MG 补充对心力衰竭显示出显着的治疗作用。维持心脏MG稳态 通过一系列肌膜和线粒体转运蛋白,例如瞬态受体电势梅拉斯汀7 通道(TRPM7)。线粒体作为Mg的存储。在低磁性血症(Hypomg)中,线粒体CA(Mitoca) 增加并减少线粒体MG(mitomg)。线粒体增加与线粒体有关 活性氧(Moritoros)过量生产。 最近,我们表明糖尿病(DM)介导的舒张功能障碍(DD)与 Hypomg.31,47,47 mg补充剂可通过减少Moritoros的产生和Mitoca超负荷来缓解DD 提高ATP的产生并改善线粒体形态。18在初步数据中,我们表明 单独使用DM的Hytomg足以通过诱导电子传输链(ETC)功能障碍引起DD49 并增加身体。 MitoroS49的增加与TRPM7和线粒体增加有关 CA Uniporter(MCU),而另一个MG转运蛋白溶质载体家族41A1不变。我们证明TRPM7 激酶调节MCU磷酸化。同样,MG的补充,MCU敲低,TRPM7敲低和TRPM7 激酶失活的反向作用。新颖的发现包括单独的hytomg可能会导致DD, hytomg可能引起TRPM7,MCU和MOTOROS的失调,并且补充毫克可以充当 线粒体抗氧化剂。 假设:因此,我们假设TRPM7(通道和激酶函数)和MCU的变化 导致MITOMG耗竭等功能障碍,Moritoros过量生产和DD,并减轻这些变化 将防止丝瘤耗竭和随后的心肌病。 在这项研究中,我们将以三个目标检验这一假设。 目的1。确定TRPM7在Hypomg诱导的丝线耗竭等功能障碍中的作用,moritoros 过量生产和DD。 目的2。确定TRPM7激酶活性在Hypomg诱导的MITOMG耗竭等中的作用 功能障碍,moritoros生产过量和DD。 目的3。研究MCU在Hypomg诱导的MITOMG耗竭等功能障碍中的作用,moritoros 过量生产和DD。 预计该项目的结果将导致对心脏的新理解和治疗策略 舒张功能障碍和心力衰竭,保留的射血分数(HFPEF)。而且,阐明角色 TRPM7和MCU将为我们提供有关MG和CA处理的分子基础的新见解 生理和病理状况。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Targeting PERK to treat arrhythmias.
以 PERK 为目标治疗心律失常。
  • DOI:
    10.1016/j.molmed.2023.05.005
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Liu,Man;Kang,Gyeoung-Jin;DudleyJr,SamuelC
  • 通讯作者:
    DudleyJr,SamuelC
Beyond Ion Homeostasis: Hypomagnesemia, Transient Receptor Potential Melastatin Channel 7, Mitochondrial Function, and Inflammation.
  • DOI:
    10.3390/nu15183920
  • 发表时间:
    2023-09-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.9
  • 作者:
    Liu M;Dudley SC Jr
  • 通讯作者:
    Dudley SC Jr
{{ 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 }}

SAMUEL C DUDLEY其他文献

SAMUEL C DUDLEY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('SAMUEL C DUDLEY', 18)}}的其他基金

Resolution of inflammation and atrial fibrillation
炎症和心房颤动的解决
  • 批准号:
    10679718
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Unfolded Protein Response and Arrhythmias
未折叠的蛋白质反应和心律失常
  • 批准号:
    9977253
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
A blood test to predict sudden death risk
预测猝死风险的血液测试
  • 批准号:
    8392935
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Na+ channel mRNA splicing in heart failure
心力衰竭中的 Na 通道 mRNA 剪接
  • 批准号:
    8318101
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Na+ channel mRNA splicing in heart failure
心力衰竭中的 Na 通道 mRNA 剪接
  • 批准号:
    8676905
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Metabolic Regulation of Sodium Channels
钠通道的代谢调节
  • 批准号:
    8186151
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Na+ channel mRNA splicing in heart failure
心力衰竭中的 Na 通道 mRNA 剪接
  • 批准号:
    8722085
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Metabolic Regulation of Sodium Channels
钠通道的代谢调节
  • 批准号:
    8306025
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Na+ channel mRNA splicing in heart failure
心力衰竭中的 Na 通道 mRNA 剪接
  • 批准号:
    8154997
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Na+ Channel mRNA Regulation in Heart Failure
心力衰竭中 Na 通道 mRNA 的调节
  • 批准号:
    9278226
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:

相似国自然基金

抗氧化剂/活性离子时序释放复合支架构建及其修复糖尿病骨缺损的机制研究
  • 批准号:
    32360232
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
塑料抗氧化剂内分泌干扰转化产物的识别与环境行为研究
  • 批准号:
    22306042
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
农用地膜抗氧化剂的土壤污染特征及其微生物效应与机制研究
  • 批准号:
    42377223
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
自然水体轮胎抗氧化剂高毒醌类衍生物非靶向识别及生物转化机制
  • 批准号:
    42377360
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
取代对苯二胺抗氧化剂及其醌衍生物的人体内暴露标志物研究
  • 批准号:
    22306031
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Bilirubin Catabolism induces Plasminogen-Activator Inhibitor 1 (PAI-1) worsening Metabolic Dysfunction
胆红素分解代谢诱导纤溶酶原激活剂抑制剂 1 (PAI-1) 恶化代谢功能障碍
  • 批准号:
    10750132
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Synergistically Target Mitochondria for Heart Failure Treatment
协同靶向线粒体治疗心力衰竭
  • 批准号:
    10584938
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Oxidative Stress and Mitochondrial Dysfunction in Chemogenetic Heart Failure
化学遗传性心力衰竭中的氧化应激和线粒体功能障碍
  • 批准号:
    10643012
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Racial disparities of open angle glaucoma: A study of mitochondria and oxidative stress in human trabecular meshwork
开角型青光眼的种族差异:人类小梁网线粒体和氧化应激的研究
  • 批准号:
    10735655
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
Strategies to define and mitigate the placental and fetal alterations caused by maternal oxycodone exposure
确定和减轻母体羟考酮暴露引起的胎盘和胎儿改变的策略
  • 批准号:
    10750458
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.44万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了