骨髓间充质干细胞抗心肌衰老作用及其机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81370245
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    吕延杰
  • 依托单位：
    哈尔滨医科大学
  • 学科分类：
    H0202.心肌损伤、修复、重构和再生
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Cardiac senescence is associated with significant alterations in cardiac structure and function with age and is one of the main causes of heart failure. How to prevent myocardial senescence has attracted increasing attention in cardiovascular research field. Bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) improve the impaired cardiac function by protecting the ischemic myocardium and revascularization. In our previous study, we found that BMSCs produce a preventive effect on the premature senescence of neonatal rat cardiomyocytes and generate antioxidative effects in the cardiomyocytes. Telomerase/telomere and SIRT1/p53 signaling pathways play critical roles in senescence. Accordingly, we hypothesize: BMSCs exert the potent anti-aging effects on rat cardiomyocytes by antioxidative effects (decreasing ROS generation) which increase telomerase activity and telomere length and/or activate SIRT1 which deacetylates p53 and represses its activity, thereby inhibiting the expression of downstream aging genes. This study is aimed to investigate if BMSCs have anti-aging actions and reveal its anti-aging molecular signaling pathway, which will provide experimental evidence and theoretical support for BMSCs application in prevention and treatment of aging-associated diseases.
心脏衰老是指随着年龄的增长，心脏结构和心肌细胞发生形态和功能改变，并易患各种心脏疾病。心脏衰老是心力衰竭的主要诱因之一。如何预防或减缓心肌细胞衰老是未来心血管领域研究的热点。骨髓间充质干细胞（BMSCs) 通过保护缺血心肌和再生血管而改善受损心脏的功能。在前期研究，我们发现BMSCs对心肌细胞衰老具有保护作用，并且对所作用的心肌细胞具有抗氧化作用。端粒酶/端粒及SIRT1/p53信号通路在衰老发生过程中具有重要作用。据此，我们提出如下科研假设：BMSCs通过抗氧化作用（降低ROS）增加了端粒酶的活性，延长了端粒；激活心肌细胞的SIRT1，SIRT1去乙酰化p53，进而抑制下游衰老靶基因的表达，发挥抗衰老作用。本项目拟从离体和在体水平证明BMSCs的抗心肌衰老作用，并揭示其抗衰老分子信号通路，为临床上BMSCs移植应用于机体衰老的防治提供理论依据和实验支持。

结项摘要

心脏衰老是指随着年龄的增长，心脏结构和心肌细胞发生形态和功能改变，心脏衰老是心力衰竭的主要诱因之一。骨髓间充质干细胞（BMSCs) 具有多种生物学功能并能通过保护缺血心肌和血管再生而改善受损心脏的功能，本项目采用分子克隆、RNA干扰及报告基因等实验技术，分别从在体、离体及基因水平探讨研究了BMSCs和相关分子在心肌细胞及组织衰老过程的保护和调控作用，主要发现如下：（1）证明了BMSCs对心肌细胞及心脏衰老的抑制作用及其机制，阐明了ROS/p53/p21Cip1/Waf1信号通路是调控心肌衰老的重要信号通路；（2）阐明BMSCs通过分泌VEGF调控心肌细胞Ca2+/calcineurin/NFATc3 通路抑制了心肌细胞肥大，改善了心脏功能；（3）证明胆固醇可通过调控心肌细胞自噬和ROS/p53/p21Cip1/Waf1通路抑制BMSCs的衰老过程，是调控BMSCs衰老的一个重要分子；（4）证明非编码RNA（microRNA let-7a，miR-17-5p和long non-coding RNA MIAT）以及西沙必利通过不同靶点和通路调控了衰老伴发的心肌病理过程，如心肌纤维化、肥厚和凋亡。以上研究证明了BMSCs、细胞因子（来自干细胞）及其他调控分子和因素对心脏衰老及其伴发心肌病变的调控作用并阐明了调控机制，为研究和干预心脏衰老提供了新的靶点和干预策略。本课题相关研究结果共发表SCI收录论文7篇，影响因子累计26.63，获省部级科技奖励2项。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
By targeting Stat3 microRNA-17-5p promotes cardiomyocyte apoptosis in response to ischemia followed by reperfusion.
通过靶向 Stat3，microRNA-17-5p 可促进心肌细胞凋亡，以响应缺血和再灌注。
  • DOI：
    10.1016/j.physletb.2017.01.061
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Cell Physiol Biochem.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Du W;Pan Z;Chen X;Wang L;Zhang Y;Li S;Liang H;Xu C;Zhang Y;Wu Y;Shan H;Lu Y
  • 通讯作者：
    Lu Y
Let-7a Is an Antihypertrophic Regulator in the Heart via Targeting Calmodulin.
Let-7a 是一种通过靶向钙调蛋白的心脏抗肥厚调节剂。
  • DOI：
    10.7150/ijbs.16298
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Int J Biol Sci
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Zhou Xin;Sun Fei;Luo Shenjian;Zhao Wei;Yang Ti;Zhang Guiye;Gao Ming;Lu Renzhong;Shu You;Mu Wei;Zhuang Yanan;Ding Fengzhi;Xu Chaoqian;Lu Yanjie
  • 通讯作者：
    Lu Yanjie
Bone marrow mesenchymal stem cell transplantation retards the natural senescence of rat hearts.
骨髓间充质干细胞移植可延缓大鼠心脏的自然衰老。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Stem Cells Translational Medicine
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Zhang M;Liu D;Li S;Chang L;Zhang Y;Liu R;Sun F;Duan W;Du W;Wu Y;Zhao T;Xu C;Lu Y.
  • 通讯作者：
    Lu Y.
Mesenchymal Stem Cells and Cardiomyocytes Interplay to Prevent Myocardial Hypertrophy.
间充质干细胞和心肌细胞相互作用以预防心肌肥厚。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Stem Cells Transl Med.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cai B;Tan X;Zhang Y;Li X;Wang X;Zhu J;Wang Y;Yang F;Wang B;Liu Y;Xu C;Pan Z;Wang N;Yang B;Lu Y
  • 通讯作者：
    Lu Y
Cisapride protects against cardiac hypertrophy via inhibiting the up-regulation of calcineurin and NFATc-3.
西沙必利通过抑制钙调神经磷酸酶和 NFATc-3 的上调来预防心脏肥大。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Eur J Pharmacol.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhou X;Zhang Q;Zhao T;Bai X;Yuan W;Wu Y;Liu D;Li S;Ju J;Chege Gitau S;Chu W;Xu C;Lu Y
  • 通讯作者：
    Lu Y

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其他文献

The antifibrotic effects and mechanisms of microRNA-26a action in idiopathic pulmonary fibrosis.
microRNA-26a 在特发性肺纤维化中的抗纤维化作用和机制。
  • DOI：
    10.1038/mt.2014.42
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Molecular Therapy
  • 影响因子：
    12.4
  • 作者：
    梁海海;许超千;潘振伟;张莹;徐志丹;陈英珠;李天宇;李雪连;刘影;皇甫龙韬;陆莹;张志华;杨宝峰;Samuel Gitau;吕延杰;单宏丽;杜智敏
  • 通讯作者：
    杜智敏
Calcineurin suppresses AMPK-dependent cytoprotective autophagy in cardiomyocytes under oxidative stress.
钙调磷酸酶可抑制氧化应激下心肌细胞中 AMPK 依赖性细胞保护性自噬。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Cell Death & Disease
  • 影响因子：
    9
  • 作者：
    何华;刘学;吕丽芳;梁海海;冷冰;赵丹丹;张莹;杜智敏;陈旭;李爽;吕延杰;单宏丽
  • 通讯作者：
    单宏丽
Downregulation of miR-133 via MAPK/ERK signaling pathway involved in nicotine-induced cardiomyocyte apoptosis.
通过 MAPK/ERK 信号通路下调 miR-133 参与尼古丁诱导的心肌细胞凋亡。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Naunyn-Schmiedeberg's Arch Pharmacology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王璐;李雪连;周宇宏;石慧;许超千;何华;王舒萱;熊学惠;张勇;杜智敏;张瑞雪;吕延杰;杨宝峰;单宏丽
  • 通讯作者：
    单宏丽
MicroRNA-30d regulates cardiomyocyte pyroptosis by directly targeting foxo3a in diabetic cardiomyopathy.
MicroRNA-30d 通过直接靶向糖尿病心肌病中的 Foxo3a 来调节心肌细胞焦亡。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Cell Death & Disease
  • 影响因子：
    9
  • 作者：
    李晓光;杜宁;张庆伟;李佳敏;陈晓辉;刘鑫;胡莹莹;秦玮;沈男男;许超千;方志伟;魏云巍;王瑞涛;杜智敏;张勇;吕延杰
  • 通讯作者：
    吕延杰
Acetyl salicylic acid attenuates cardiac hypertrophy through Wnt signaling.
乙酰水杨酸通过 Wnt 信号传导减弱心脏肥大。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Frontiers of Medicine
  • 影响因子：
    8.1
  • 作者：
    Samuel Chege Gitau;李雪连;赵丹丹;郭振锋;梁海海;钱铭;吕丽芳;李天时;徐博志;王志国;张勇;许超千;吕延杰;杜智敏;单宏丽;杨宝峰
  • 通讯作者：
    杨宝峰

其他文献

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吕延杰的其他基金

ASPP1通过p53调控心肌缺血再灌注损伤
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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]
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