Serp-2 调控apoptosis和pyroptosis 对肝脏缺血再灌注损伤的保护作用研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81470791
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    73.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0301.消化系统结构、功能与发育异常
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Liver ischemia-reperfusion (LIR) has clinical relevance to liver transplantation, partial hepatectomy. Studies suggesedt that apoptosis is the major patter of cell death after LIR. The eukaryotic cell' active and self-damage 'process is called programmed cell death (PCD), including apoptosis and pyroptosis. Caspase-8/-/9-/ -l0 are essential in cells for apoptosis. Pyroptosis is a caspase-1-dependent cell death showing similarities to apoptosis. The inflammasome refers to large multiprotein complexes that sense intracellular danger signals via NOD-like receptors (NLR). Inflammasome activation leads to auto-activation of the inactive pro-caspase-1 precursor into two subunits that form the active caspase-1, resulting in the cleavage of pro-IL-1b and pro-IL-18 into mature forms, accompanied by loss of plasma membrane integrity and lack of chromatin condensation. Serp-2 is an intracellular myxoma viral serpin that targets granzyme B, a serine protease,cysteine proteases and caspase-1 and 8. Therefore, in present study, the standard mice mode of LIR need to be established, and then to explore the effect of Serp-2 on LIR in vivo and vitro by using the ShRNA to silence the associated genes expression and gene knockout mice, after that to identify the mechanisms for Serp-2 protecting liver after LIR by two pathways of apoptosis and pyroptosis, finally to illustrate the preventive and treatment function of Serp-2 on intestine after congestion resulting from blockage of hepatic hillar.
肝脏缺血再灌注损伤可导致肝细胞死亡。真核细胞程序性死亡包括apoptosis和pyroptosis等模式。caspase-8/-/9-/ -l0参与apoptosis信号传导。pyroptosis是一种依赖caspase-1的死亡模式。胞浆中的炎性体活化caspase-1后可加工分泌IL-1b和IL-18细胞因子,介导细胞发生肿胀破裂。Serp-2是Myxoma 病毒来源的蛋白酶抑制剂,抑制granzyme B,丝氨酸蛋白酶,半胱氨酸蛋白酶,caspases-1 和8。本研究首先建立标准化的动物模型, 在此基础上体外采用shRNA基因沉默方法和基因敲除小鼠在体外探讨Serp-2对肝脏缺血再灌注损伤的作用, 然后从apoptosis和pyroptosis两条路径探索Serp-2的作用机制, 最后研究Serp-2对肝门阻断后小肠淤血再通畅损伤的防治作用, 为Serp-2的临床应用奠定理论基础

结项摘要

肝脏I/R损伤是一个复杂的病理生理过程,了解肝脏I/R损伤的机制对于制定治疗策略及改善肝脏手术预后十分重要。细胞焦亡是近年来发现的一种依赖于Caspase-1的新的细胞死亡方式。当受到各种危险信号刺激时,细胞内的PRRs通过识别PAMPs和DAMPs组装成有活性的炎性体,并将Caspase-1转变为活性形式。活化的Caspase-1能促进炎性细胞因子IL-1β和IL-18的成熟和释放,诱发严重的炎症反应。同时,Caspase-1还可引起Gasdermin D蛋白裂解并释放其N端结构域,介导细胞发生焦亡。Serp-2蛋白是Myxoma病毒来源的蛋白酶抑制剂,对凋亡和焦亡都具有抑制作用,因此我们选择了Serp-2作为治疗肝I/R损伤的手段。在本项目研究过程中,我们首先使用“结扎法”成功建立了C57/BL6小鼠70%肝I/R损伤模型,并在小鼠肝脏缺血90min再灌注12h后收集血清检测肝功能指标。结果表明实验组小鼠肝功能损伤程度明显高于对照组,H&E染色观察发现实验组出现大量肝细胞变性、凋亡、坏死及炎性细胞浸润。随后我们分别使用RT-PCR和Western Blot技术检测实验组和对照组中细胞焦亡相关基因和蛋白的表达情况,结果发现实验组中NLRP3、Caspase-1和GADMD等焦亡相关基因和蛋白的表达均较对照组明显升高,这表明细胞焦亡参与了肝脏I/R损伤。接着我们使用Serp-2进行治疗,结果显示Serp-2可抑制炎性细胞向损伤组织的浸润,显著提高肝脏I/R损伤后小鼠的存活率。综合上述结果,本研究初步证明了由Gasdermin介导的细胞程序性坏死——细胞焦亡不仅参与了肝脏I/R损伤的整个过程,并在其中发挥着重要的作用;Serp-2蛋白对于肝脏I/R损伤具有十分显著的保护效果。这一发现为探讨肝脏I/R损伤的机制和制定治疗方案提供一个全新的视角,也为Serp-2蛋白尽快应用到临床中奠定了坚实的研究基础。项目资助已录用CSCD 文章1篇,发表会议摘要3篇,待发表英文文章3篇。培养博士研究生1名,硕士研究生3名。

项目成果

期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
细胞焦亡与肝脏缺血再灌注损伤
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中华肝胆外科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谷保红;冯泽东;李雪梅;胡继科;张凡;李崇辉;陈昊;董家鸿
  • 通讯作者:
    董家鸿

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    董家鸿

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ω-3脂肪酸对移植肝胆管损伤的保护作用及其分子机制研究
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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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