血红素经Nrf2/HO-1信号轴调控巨噬细胞极化影响长期贮存红细胞免疫功能的分子机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81870147
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    57.0万
  • 负责人：
    郭建荣
  • 依托单位：
    上海市浦东新区公利医院
  • 学科分类：
    H0815.输血、血液再生与血液制品
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The storage damage of red blood cells can affect the immune function of the body, which is closely related to the adverse reaction after blood transfusion. In our previous project, we found that damaged red blood cells were easily decomposed into heme by macrophages, and excessive heme could induce macrophage polarity change, accompanied by increased expression of Nrf2 and HO-1 protein in cells. Based on our existing studies, we put forward a hypothesis that a large number of damaged erythrocytes can be decomposed into heme in macrophages, activate Nrf2/HO-1 signal axis, induce macrophages to transform from M1 to M2, and then inhibit immune function. To test this hypothesis, the effect of the project of different storage time of red blood cells on macrophage Nrf2/HO-1 signaling axis, comparison of inhibition of Nrf2/HO-1 signal polarity and macrophage inflammatory changes before and after the shaft, then confirmed the red blood cell storage damage affect immune function. The purpose of this study is to find the heme through Nrf2/HO-1 signaling axis regulate macrophage from "inflammatory" state to the "anti-inflammation mechanism" state change, the red blood cell storage complex damage mechanism of adverse reactions induced by blood transfusion have new understanding for future research, designed to provide a new target drug to block the adverse reactions of transfusion, to provide a new ideas and new ways to increase the clinical blood transfusion safety.
红细胞贮存损伤影响机体免疫功能，与输血后不良反应密切相关。项目组前期研究发现受损的红细胞易被巨噬细胞分解成血红素，而过量的血红素可诱导巨噬细胞极性改变伴随细胞内Nrf2和HO-1蛋白表达水平升高。我们在现有研究基础上提出“大量受损红细胞在巨噬细胞内分解成血红素，激活Nrf2/HO-1信号轴，诱导巨噬细胞从M1型向M2型转变，进而抑制机体免疫功能的假说”。为检验该假设，本项目拟研究不同贮存时限红细胞对巨噬细胞内Nrf2/HO-1信号轴的影响，对比阻断或抑制Nrf2/HO-1信号轴前后巨噬细胞极性和炎症因子的改变，进而证实红细胞贮存损伤影响机体的免疫功能。本研究旨在发现血红素通过Nrf2/HO-1信号轴调控巨噬细胞从“促炎”状态向“抑炎”状态改变的机制，对红细胞贮存损伤诱发输血不良反应的复杂机制有新的理解，为将来研究阻断输血不良反应的药物提供新靶点，为增加临床输血安全性提供新思路和新途径。

结项摘要

项目背景：本项目拟研究不同贮存时间的红细胞对巨噬细胞内Nrf2/HO-1表达的影响，及通过上调或下调Nrf2/HO-1的表达，对比Nrf2/HO-1表达改变前后炎症因子表达改变，证实Nrf2/HO-1参与红细胞免疫功能的调控。探讨受损的红细胞诱导巨噬细胞的活化及参与巨噬细胞活化的信号通路，深入挖掘贮存期限影响红细胞免疫功能的具体分子机制，旨在对红细胞贮存损伤诱发输血不良反应的复杂机制提出新的见解。.主要研究内容：探讨不同红细胞储存时间对失血性休克小鼠巨噬细胞反应的影响；研究自体红细胞输注后的免疫调节功能促炎和免疫抑制作用，观察红细胞不同贮存时间对红细胞外泌体与载氧能力的影响，探究输注红细胞对脓毒症模型巨噬细胞焦亡和炎性反应的影响；观察不同自体输血方法对动物和患者骨髓造血功能的影响，探究不同贮存时间红细胞形态结构、携氧能力和红细胞膜蛋白表达变化的影响。.重要结果：（1）TLR9的表达增加可增强巨噬细胞活性，减少细胞凋亡，增强炎症反应和免疫反应；（2）巨噬细胞极化参与失血性休克小鼠模型不同储存时间红细胞输注的反应， Nrf2/HO-1轴似乎不参与21d红细胞输注的反应，Arg-1可能在21d红细胞输注的巨噬细胞反应中起作用；（3）陈旧红细胞诱导M2巨噬细胞生成，并通过THIL-10-NrF2-HO-1信号诱导免疫抑制效应，红细胞输注可能通过调节巨噬细胞的焦亡、炎症和细胞毒性发挥治疗败血症的作用；（4）随着贮存时间的延长，红细胞的形态和携氧能力出现不同水平的下降，氧化应激水平增加。.科学意义：研究对红细胞贮存损伤诱发输血不良反应的复杂机制提出新的见解，进一步明确红细胞贮存时间对机体免疫功能及不良反应的影响，为临床合理用血奠定理论基础。为将来设计阻断“贮存期限影响红细胞免疫功能”的药物提供新靶点，为增加临床输血安全性提供新思路和新途径，从而减少输血不良反应，增加输血安全性。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（5）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
改良保存液处理自体血对糖尿病小鼠伤口成纤维细胞的影响
  • DOI：
    10.12089/jca.2020.05.014
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    临床麻醉学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    段立双;王欢;刘小倩;朱娜娜;卫含伟;金孝岠;郭建荣
  • 通讯作者：
    郭建荣
输注不同贮存时间红细胞对内毒素休克家兔急性肺损伤的影响
  • DOI：
    10.12089/jca.2021.04.017
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    临床麻醉学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    康逸群;陶强;张紫薇;汪晓晓;王金伙;徐佳明;李振洲;郭建荣
  • 通讯作者：
    郭建荣
To Research the Effects of Storage Time on Autotransfusion based on Erythrocyte Oxygen-Carrying Capacity and Oxidative Damage Characteristics.
基于红细胞携氧能力和氧化损伤特征研究储存时间对自体输血的影响。
  • DOI：
    10.1177/09636897211005683
  • 发表时间：
    2021-01
  • 期刊：
    Cell transplantation
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Li ZZ;Jia DL;Wang H;Zhou XF;Cheng Y;Duan LS;Yin L;Wei HW;Guo W;Guo JR
  • 通讯作者：
    Guo JR
影响造血干细胞功能相关因素的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国输血杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    段立双;卫含伟;郭建荣
  • 通讯作者：
    郭建荣
基于代谢组学的红细胞贮存损伤相关研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    临床输血与检验
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王欢;徐芳;郭建荣
  • 通讯作者：
    郭建荣

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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    2018
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    王欢;程勇;孙世宇;周循;刘小倩;朱娜娜;夏荣;郭建荣
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭建荣;王继亮
  • 通讯作者：
    王继亮

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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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