胰岛素抵抗中的线粒体自噬调节机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31070740
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    龙建纲
  • 依托单位：
    西安交通大学
  • 学科分类：
    C0503.细胞感应与环境生物物理
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

胰岛素抵抗是2型糖尿病的早期主要病理特征，其中线粒体损伤是胰岛素抵抗发生的关键因素之一。胰岛素敏感细胞中损伤线粒体的降解清除依赖于细胞自噬的一种特殊形式－线粒体自噬。从线粒体角度出发，探索胰岛素抵抗条件下线粒体自噬的变化特征对于揭示胰岛素抵抗的发生机制、寻找有效的细胞内药物/营养素作用靶点具有重要意义。目前该方面还鲜见相关研究报道。我们在前期研究中发现，胰岛素抵抗的发生伴随着细胞自噬，特别是线粒体自噬的增强，并成功筛选获得可能参与线粒体自噬的调节分子Drp1 （Dynamin-related protein 1）。基于此，我们提出本课题研究假设：线粒体自噬在胰岛素抵抗发生过程中增强，是调节胰岛素敏感细胞中线粒体含量的主要方式；Drp1选择性推动线粒体分裂以调节线粒体自噬的发生水平。本研究将分别在细胞和动物水平建立相关模型，确认线粒体自噬现象并探索关键分子的调控途径，求证上述假设。

结项摘要

胰岛素抵抗是2型糖尿病的早期主要病理特征，其中线粒体损伤是胰岛素抵抗发生的关键因素之一。胰岛素敏感细胞中损伤线粒体的降解清除依赖于细胞自噬的一种特殊形式－线粒体自噬。从线粒体角度出发，探索胰岛素抵抗条件下线粒体自噬的变化特征对于揭示胰岛素抵抗的发生机制、寻找有效的细胞内药物/营养素作用靶点具有重要意义。目前该方面还鲜见相关研究报道。本研究旨在依据前期研究线索，探索胰岛素抵抗的发生中细胞自噬的调节机制，特别是Drp1 （Dynamin-related protein 1）、FoxO1等关键分子在细胞自噬和线粒体自噬中的作用机制。本研究中，我们分别建立了胰岛素抵抗的多种细胞模型和动物模型，通过分析细胞自噬水平、线粒体形态功能，以及上游信号通路，系统揭示了胰岛素抵抗条件下细胞自噬调节和线粒体功能改变的内在分子机制。研究发现，胰岛素敏感细胞和组织如心肌和骨骼肌中，糖代谢障碍的主要特征表现为胰岛素抵抗和线粒体功能降低；其中，由DRP1和FoxO1介导的线粒体自噬的激活是活性线粒体数目减少的关键因素，特别是胞浆FoxO1的乙酰化修饰可能是自噬调节的主要方式；与外周组织/细胞有所不同，高糖诱导的神经细胞胰岛素抵抗主要依赖AMPK通路调节胰岛素抵抗和线粒体功能失活；进一步探索发现，茶多酚（如EGCG）、羟基酪醇等可以通过调节线粒体自噬或神经细胞AMPK活性，有效改善外周和中枢胰岛素抵抗。该研究从细胞和动物水平揭示了胰岛素抵抗发生的线粒体自噬调节机制，特别是对外周和中枢的胰岛素抵抗分别进行了较为深入的分子机制探索，筛选发现了若干针对相关分子靶点的有效天然产物，对于胰岛素抵抗及糖尿病防治具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)与动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    生物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李华;龙建纲;刘健康
  • 通讯作者：
    刘健康
A complex dietary supplement modulates nitrative stress in normal mice and in a new mouse model of nitrative stress and cognitive aging
一种复杂的膳食补充剂可调节正常小鼠的硝化应激以及硝化应激和认知衰老的新小鼠模型
  • DOI：
    10.1016/j.mad.2012.04.001
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Mech Ageing Dev
  • 影响因子：
    5.3
  • 作者：
    Long J;Aksenov V;Rollo CD;Liu J.
  • 通讯作者：
    Liu J.
基于原子力显微镜的细胞弹性测量及分析方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    电子显微学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    鲁卓阳;龙建纲;李涤尘;刘健康
  • 通讯作者：
    刘健康
Depressed mitochondrial biogenesis and dynamic remodeling in mouse tibialis anterior and gastrocnemius induced by 4-week hindlimb unloading
4周后肢卸载诱导小鼠胫骨前肌和腓肠肌线粒体生物发生和动态重塑受到抑制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    IUBMB Life
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Jiangang Long;Yunhua Peng;Zhiwei Cui;Zhiming Wu;Airong Qian;Peng Shang;Lina Qu;Yinghui Li;Jiankang Liu
  • 通讯作者：
    Jiankang Liu
Protection of H9c2 rat cardiomyoblasts against oxidative insults by total paeony glucosides from Radix Paeoniae Rubrae
红芍总苷对H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤的保护作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Phytomedicine
  • 影响因子：
    7.9
  • 作者：
    J.;C.;Wang;H.;Chen;X.;Cui;Y.;Li
  • 通讯作者：
    Li

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mtKAS调节细胞硫辛酸水平及参与胰岛素抵抗的作用机制
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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