Calpain核转位促进模拟失重大鼠恢复期心肌细胞凋亡

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31071044
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    余志斌
  • 依托单位：
    中国人民解放军第四军医大学
  • 学科分类：
    C1108.特殊环境生理与比较生理学
  • 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

长期失重/模拟失重恢复初期因心血管功能失调而使血浆肾上腺素浓度代偿性增加，在心肌beta-肾上腺素受体敏感性增强的基础上，高浓度肾上腺素引起心肌细胞凋亡率增加，为保障航天飞行航天员返回地面后的健康，亟待探明心肌细胞凋亡的机制。预实验发现模拟失重4周大鼠心肌钙蛋白酶Calpain-2活性增加且向核转位，抑制calpain活性可防止模拟失重恢复初期发生心肌细胞凋亡。本实验拟进一步证实beta-肾上腺素受体激动剂异丙肾上腺素(ISO)可诱导模拟失重大鼠心肌细胞凋亡，阐明Calpain-2核转位在心肌细胞凋亡中的作用，ISO刺激下心肌细胞胞浆与核内钙离子浓度的变化，核内钙离子浓度与核Calpain-2活性的关系，以及增加核Calpain-2活性对核CaMKII、胞浆Bcl-2表达以及线粒体凋亡信号转导通路活性的影响，依此阐明ISO经核转位的Calpain-2引起心肌细胞凋亡的信号转导新机制。

结项摘要

尾部悬吊模拟失重4周恢复1天大鼠，因心血管功能失调而使血浆与心肌组织去甲肾上腺素浓度代偿性增加，在心肌beta-肾上腺素受体敏感性增强的基础上，高浓度去甲肾上腺素引起心肌细胞凋亡率增加，钙蛋白酶calpains特异性抑制剂PD150606可降低心肌细胞凋亡率，表明calpains参与模拟失重恢复期心肌细胞凋亡。模拟失重恢复期高浓度beta-肾上腺素受体激动剂异丙肾上腺素(ISO)，可使心肌细胞核膜受磷蛋白磷酸化并增加核钙瞬变峰值。胞浆内活性氧簇浓度升高可能导致calpain-2向核转位，核内增加的Ca2+会进一步激活转位至核内的calpain-2，核内的calpain-2被激活后降解其底物CaMK ⅡδB，从而使Bcl-2的表达减少，Bcl-2/Bax比例增高，线粒体膜电位降低而引起细胞色素c释放增多，caspase-3与caspase-9被激活，导致尾部悬吊大鼠心肌细胞的凋亡易感性增加，从而诱导心肌细胞凋亡。本研究阐明的calpain-2核转位而引起心肌细胞凋亡的信号转导通路，为首次证明的新凋亡通路。这些结果为维护航天飞行航天员返回地面后的健康提供有价值的实验数据。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Nuclear Translocation of Calpain-2 Regulates Propensity Toward Apoptosis in Cardiomyocytes of Tail-Suspended Rats
calpain-2的核转位调节尾悬大鼠心肌细胞凋亡的倾向
  • DOI：
    10.1002/jcb.22947
  • 发表时间：
    2011-02-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF CELLULAR BIOCHEMISTRY
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Chang, Hui;Zhang, Lin;Yu, Zhi-Bin
  • 通讯作者：
    Yu, Zhi-Bin
Enhanced N-terminal degradation of troponin I blunts cardiac function responsiveness to isoproterenol in 4-week tail-suspended rats
肌钙蛋白 I 的 N 端降解增强会减弱 4 周尾悬吊大鼠心功能对异丙肾上腺素的反应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    MOLECULAR MEDICINE REPORTS
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Zhang, Lin;Song, Zhen;Chang, Hui;Wang, Yun-Ying;Yu, Zhi-Bin
  • 通讯作者：
    Yu, Zhi-Bin
模拟在体心脏缺血-再灌注损伤的离体心脏模型
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    生理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    焦 博;张 琳;余立群;卢元明;岳志杰;余志斌
  • 通讯作者：
    余志斌
高心率对大鼠离体心脏心输出量的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国应用生理学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    余愿;张琳;余志斌
  • 通讯作者：
    余志斌
肌节Z盘:心肌细胞的信号转导中心
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    心脏杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    余志斌;YU Zhi-bin(Department of Aerospace Physiology,Four
  • 通讯作者：
    YU Zhi-bin(Department of Aerospace Physiology,Four

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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    余志斌

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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

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          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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