减压病血管内皮损伤机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81571846
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H2401.特殊环境机体适应性改变与损伤机制
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Decompression sickness (DCS) is a pivotal medical problem in underwater and hyperbaric interventions and bubble formation is a direct etiology. Bubbles can cause damage not only via physically pressing tissues or embolising vessels, but also through inducing biochemical cascades. However, the underlying pathogenesis is still poorly understood. Recent studies suggest that bubbles activate vascular endothelial cells (VECs) during moving in the vessel lumen and induces endothelium damage and inflammatory reactions,with a close correlation with the bubble ammount. Further in vitro study found that, with the increasing of the intensity of bubble perfusion, the moderately-constricted rat pulmonary arteries presented initial dialation and subsequent constriction. We speculate that the activation of shear stress-sensitive ion channel TRPV4 and subsequent increasing of intracellular calcium might be the start of VEC activation by DCS bubbles. Mild contact of bubbles stimulates the synthesis/release of vessel relaxing factors such as NO, prostacyclin. Persistent or severe irritation would result in intracellular calcium overload, endoplasmic reticulum stress and dysfuction of mitochondria, which activate vasoconstriction via inhibiting NO and enhancing endothelin-1 synthesis, and at last VEC apoptosis. In this study, rat DCS models, pulmonary artery segments and VECs were employed to investigate the bubble-induced damages to VECs and its underlying molecular mechanisms. In vivo bubble detection, in vitro vascular perfusion with bubbles, multi- and single-bubble contact with a layer or a single VEC and other techniques will be adopted. The study may provide theoretical basis for the elusidation of mechanisms of VEC injury and then the prevention and treatment of DCS.
减压病(DCS)是潜水作业中的关键医学问题,致病原因是体内形成气泡。除通过阻塞、压迫等物理作用造成损伤外,气泡还可促发一系列生化反应,但机制尚未完全明了。我们前期研究证实,血管内气泡可激活血管内皮细胞(VEC),引起损伤和炎症反应,程度与气泡量密切相关;进一步实验发现,随着气泡灌流强度的由低及高,适度收缩的离体肺动脉段出现先舒张后进一步收缩的现象。我们推测,气泡引起VEC应力敏感离子通道TRPV4开放、胞内钙离子浓度升高很可能是DCS气泡激活VEC的起始环节;气泡轻度刺激促进VEC生成舒血管物质;而在高强度刺激后,胞内钙超载,导致内质网应激、线粒体功能障碍,促发缩血管反应和VEC损伤。本项目拟以大鼠DCS模型、肺动脉血管段及VEC为研究对象,通过活体气泡探测、离体血管气泡灌流、多气泡和单气泡触碰等技术,系统研究DCS VEC损伤效应和机制,探索DCS有效防治措施。

结项摘要

背景:减压病(DCS)是妨害潜水和高气压作业的关键医学问题,由于后果严重,预防是关键。气泡是减压病发病的原因,除了通过阻塞、压迫等物理作用造成损伤外,气泡还可触发一系列生化反应。我们前期研究发现,血管内气泡可损伤血管内皮细胞(VEC),但机制尚未完全明了。.主要研究内容:(1)动物水平,模拟潜水后大鼠VEC损伤指标明显变化,程度同气泡量相关。β-七叶皂苷素可显著降低大鼠减压病发病率和死亡率,VEC保护是主要机制。(2)血管段水平,微气泡灌流导致肺动脉段VEC损伤,程度同气泡密度和灌流时间成正比。Ca2+螯合剂BAPTA、TRPV4通道阻滞剂HC-067047、IP3R通道阻滞剂xestospongin C、IKCa通道阻滞剂TRAM-34、ROS清除剂NAC可显著减轻VEC损伤。(3)细胞水平,多气泡触碰大鼠肺动脉内皮细胞(PAEC)一定时间导致VEC损伤,程度同触碰时间成正比。轻度触碰后,PAEC胞内Ca2+浓度升高,激活CaMMK-β和AMPK,诱导适度自噬,对抗气泡损伤。较高强度触碰时,Ca2+超载,一方面,促进ROS生成,减少NO合成,激活CaMMK-β、AMPK,抑制AKT和mTOR,过度激活自噬,促进VEC损伤;另一方面,激活Rho/ROCK通路,引起细胞膜骨架蛋白重构,抑制翻转酶Flippase活性,促进内皮微粒(EMPs)释放,间接损伤VEC。(4)细胞水平,单气泡触碰PAEC,被触碰细胞及毗邻细胞胞内Ca2+浓度升高,HC-067047、xestospongin C和TRAM-34可抑制这一变化。.结论:DCS VEC损伤由气泡引起并在疾病进程中发挥重要作用。气泡刺激对VEC功能存在双向作用,主要同Ca2+和自噬水平相关。本研究阐明了DCS VEC损伤效应和机制,为后续探索DCS防治措施提供了理论依据。同时,本研究首次观察到不同强度气泡刺激对VEC发挥双向作用,可能与潜水实践中经常安全潜水不易罹患DCS现象有关,值得深入探索。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(7)
专利数量(1)
Biphasic effects of autophagy on decompression bubble-induced endothelial injury
自噬对减压气泡诱导的内皮损伤的双相作用
  • DOI:
    10.1111/jcmm.14672
  • 发表时间:
    2019-09-12
  • 期刊:
    JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Wang, Mengmeng;Zhang, Kun;Xu, Weigang
  • 通讯作者:
    Xu, Weigang
Endothelia-Targeting Protection by Escin in Decompression Sickness Rats.
七叶皂苷对减压病大鼠的内皮靶向保护
  • DOI:
    10.1038/srep41288
  • 发表时间:
    2017-01-23
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Zhang K;Jiang Z;Ning X;Yu X;Xu J;Buzzacott P;Xu W
  • 通讯作者:
    Xu W
Endothelial dysfunction correlates with decompression bubbles in rats.
大鼠内皮功能障碍与减压气泡相关
  • DOI:
    10.1038/srep33390
  • 发表时间:
    2016-09-12
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Zhang K;Wang D;Jiang Z;Ning X;Buzzacott P;Xu W
  • 通讯作者:
    Xu W
Bubbles Induce Endothelial Microparticle Formation via a Calcium-Dependent Pathway Involving Flippase Inactivation and Rho Kinase Activation
气泡通过涉及翻转酶失活和 Rho 激酶激活的钙依赖性途径诱导内皮微粒形成
  • DOI:
    10.1159/000488825
  • 发表时间:
    2018-04
  • 期刊:
    Cellular Physiology and Biochemistry
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    俞旭华;徐佳骏;刘文武;徐伟刚
  • 通讯作者:
    徐伟刚
Time Course of Endothelial Dysfunction Induced by Decompression Bubbles in Rats.
减压气泡引起大鼠内皮功能障碍的时程
  • DOI:
    10.3389/fphys.2017.00181
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Frontiers in physiology
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Zhang K;Wang M;Wang H;Liu Y;Buzzacott P;Xu W
  • 通讯作者:
    Xu W

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:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

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

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

细胞钙离子荧光探针研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    生命的化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄致远;赵旭鹏;徐伟刚;张坤
  • 通讯作者:
    张坤
GLT-1在高压氧致中枢神经系统氧中毒发生中的作用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    现代生物医学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张亚楠;张婷;徐伟刚;李润平
  • 通讯作者:
    李润平
腺苷对高压氧致鼠中枢神经系统氧中毒的作用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中华航海医学与高气压医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张亚楠;王忠壮;徐伟刚;李润平
  • 通讯作者:
    李润平
细胞活性氧荧光探针研究现状
  • DOI:
    10.7644/j.jssn.1674-9960.2018.01.018
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    军事医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周全;黄国阳;徐伟刚
  • 通讯作者:
    徐伟刚
减压病气泡形成之气核理论研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国职业医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵旭鹏;张坤;张尉;徐伟刚
  • 通讯作者:
    徐伟刚

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

徐伟刚的其他基金

高压氧预处理增强血管内皮功能对抗减压病生化效应
  • 批准号:
    81971779
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高压氧通过p38 MAPK和MEK1/2诱导和负调控HSP32表达的机制
  • 批准号:
    81772014
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高压氧诱导HSP70预防减压病脊髓损伤
  • 批准号:
    81171873
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高分压氧下酪氨酸磷酸酶与T细胞功能变化的关系
  • 批准号:
    30400159
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码