Metabolic Reprogramming of the Adult heart to a Regenerative State

成人心脏代谢重编程至再生状态

基本信息

  • 批准号:
    10562415
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 41.71万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-03-15 至 2027-02-28
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary Heart failure with reduced ejection fraction is a major public health burden with high morbidity and mortality. Identifying novel approaches towards regenerating heart tissue has significant therapeutic potential for heart failure patients. Similar to lower vertebrates, neonatal mice can regenerate their hearts following injury for a brief window after birth. Remarkably, we recently discovered that inhibition of the mitochondrial enzyme succinate dehydrogenase (SDH) can promote adult cardiac regeneration following myocardial infarction (MI). Our results are distinct from the previous studies demonstrating a cardioprotective role for SDH inhibition against the redox insult during ischemia/reperfusion injury, as we demonstrate that SDH inhibition does not protect the heart against MI-induced infarction. The metabolic switch from glycolysis to fatty acid oxidation in the postnatal heart contributes to cardiomyocyte cell cycle exit and loss of endogenous cardiac regeneration potential. SDH, also known as mitochondrial complex II, plays a central role in regulating cellular metabolism as it is involved in both the tricarboxylic acid (TCA) cycle and the electron transport chain (ETC). Our recently published study demonstrates that inhibition of SDH by malonate treatment of adult mice following myocardial infarction stimulates cardiomyocyte proliferation, revascularization, and results in restoration of cardiac structure and function following infarction. Remarkably, our metabolite analysis following SDH inhibition demonstrates dynamic metabolic changes in the uninjured adult heart. Our overarching hypothesis is that SDH inhibition metabolically reprograms the adult heart to a regenerative state. To define the role of SDH in adult heart regeneration, we will pursue the following aims: 1) Elucidate the metabolic and cellular mechanisms underlying post-MI regeneration following SDH inhibition; 2) Define the molecular mechanisms by which SDH inhibition promotes post-MI regeneration; 3) Determine the role of SDH inhibition by malonate on regenerative potential following myocardial infarction in a porcine model. Our proposed experiments will define the mechanisms by which SDH inhibition promotes cardiac regeneration, as well as establish the therapeutic potential of SDH inhibition in large animal hearts which exhibit distinct physiology from the mouse heart. Collectively, our results reveal a novel role for SDH inhibition in promoting heart regeneration following myocardial infarction, and this proposal will generate important results that will lead to novel therapeutic strategies to regenerate the adult heart following infarction.
项目概要 射血分数降低的心力衰竭是一个主要的公共卫生负担,发病率和死亡率很高。 确定再生心脏组织的新方法对心脏具有巨大的治疗潜力 失败患者。与低等脊椎动物类似,新生小鼠的心脏在短暂受伤后可以再生 出生后的窗口。值得注意的是,我们最近发现线粒体酶琥珀酸的抑制 脱氢酶(SDH)可以促进心肌梗塞(MI)后的成人心脏再生。我们的成果 与之前证明 SDH 抑制氧化还原作用具有心脏保护作用的研究不同 缺血/再灌注损伤期间的损伤,因为我们证明 SDH 抑制不能保护心脏 对抗 MI 诱发的梗塞。出生后心脏从糖酵解到脂肪酸氧化的代谢转变 有助于心肌细胞细胞周期的退出和内源性心脏再生潜力的丧失。 SDH,还有 被称为线粒体复合物 II,在调节细胞代谢中发挥着核心作用,因为它参与 三羧酸(TCA)循环和电子传输链(ETC)。我们最近发表的研究 表明丙二酸治疗成年小鼠心肌梗塞后可抑制 SDH 刺激心肌细胞增殖、血运重建,并导致心脏结构的恢复和 梗塞后的功能。值得注意的是,我们在 SDH 抑制后的代谢物分析表明动态 未受伤的成人心脏的代谢变化。我们的总体假设是 SDH 抑制代谢 将成人心脏重新编程至再生状态。为了定义 SDH 在成人心脏再生中的作用,我们将 追求以下目标:1)阐明心肌梗死后再生的代谢和细胞机制 SDH 抑制后; 2) 明确SDH抑制促进心肌梗死后的分子机制 再生; 3) 确定丙二酸抑制 SDH 对心肌细胞再生潜力的作用 猪模型中的梗塞。我们提出的实验将定义 SDH 抑制的机制 促进心脏再生,并确定 SDH 抑制在大型动物中的治疗潜力 心脏表现出与小鼠心脏不同的生理机能。总的来说,我们的结果揭示了 SDH抑制促进心肌梗塞后心脏再生,该提案将产生 重要的结果将导致梗死后成人心脏再生的新治疗策略。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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

{{ 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 }}

Ahmed I Mahmoud其他文献

Ahmed I Mahmoud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('Ahmed I Mahmoud', 18)}}的其他基金

Targeting Metabolism To Stimulate Adult Heart Regeneration
靶向代谢刺激成人心脏再生
  • 批准号:
    10296842
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 41.71万
  • 项目类别:

相似国自然基金

负载类血管生成因子3的可注射水凝胶局部控释体系构建及其对糖尿病下肢缺血病变的治疗作用
  • 批准号:
    51973125
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGGF1-SIRT2轴通过调控自噬抑制肾癌发生的分子机制研究
  • 批准号:
    81902860
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.5 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
LncRNA-NEAT1通过ceRNA作用促进卵巢癌血管新生的机制研究
  • 批准号:
    81860515
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    34.8 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
血管生成因子AGGF1在机体抗DNA病毒天然免疫中的作用及调控机制
  • 批准号:
    81801556
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IL-21致KC分泌促血管生成因子调控银屑病微血管异常增生的机制研究
  • 批准号:
    81703130
  • 批准年份:
    2017
  • 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

A novel approach for prevention of Bronchopulmonary dysplasia in at-risk pre-term infants
预防高危早产儿支气管肺发育不良的新方法
  • 批准号:
    10765750
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 41.71万
  • 项目类别:
A novel approach for prevention of Bronchopulmonary dysplasia in at-risk pre-term infants
预防高危早产儿支气管肺发育不良的新方法
  • 批准号:
    10482142
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 41.71万
  • 项目类别:
Per- and poly-fluoroalkyl substances (PFAS) in pregnancy vascular and placental dysfunction
全氟烷基物质和多氟烷基物质 (PFAS) 与妊娠血管和胎盘功能障碍的关系
  • 批准号:
    10593111
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 41.71万
  • 项目类别:
Per- and poly-fluoroalkyl substances (PFAS) in pregnancy vascular and placental dysfunction
全氟烷基物质和多氟烷基物质 (PFAS) 与妊娠血管和胎盘功能障碍的关系
  • 批准号:
    10452310
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 41.71万
  • 项目类别:
A novel approach for prevention of Bronchopulmonary dysplasia in at-risk pre-term infants
预防高危早产儿支气管肺发育不良的新方法
  • 批准号:
    10616606
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 41.71万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了