转录共激活因子Yap/Taz活化导致糖尿病心肌损伤的分子机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81773720
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H3502.心脑血管药物药理
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The diabetes is the number one health challenge in China. The people with diabetes are 2 to 4 times more likely to have heart disease than people without diabetes. However, the mechanisms by which diabetes results in cardiac dysfunction still remains to be determined. Yap (yes-associated protein), and its paralog PDZ-binding motif (Taz), are two essential downstream effectors of the Hippo signaling. Emerging evidence has shown that Yap/Taz misregulation plays critical roles in atherosclerosis, cardiac hypertrophy and myocardial infarction. A more recent study revealed that Yap/Taz activity was controlled by metabolic and nutrient-sensing pathways. The serum starvation and glucose starvation inhibited the Yap/Taz activity. Our preliminary data showed that high glucose upregulated the Yap/Taz expression and activated their translocation in primary cultured neonatal cardiomyocytes. We also found the Yap/Taz and their binding partner Tead1 and their downstream target ANKRD1 were upregulated in the heart of STZ-induced type 1 diabetic mice. Because the tead1 activity and ANKRD1 expression are upregulated during cardiac hypertrophy, these indicated that the Yap/Taz played important roles in high glucose induced hypertrophy. We further found that in the heart of diabetic model, Yap/Taz interacted with p73 who is critical to transactivation of apoptotic target genes. Based on these findings, we hypothesize that Yap/Taz overactivation induced by diabetic condition may result in cardiac hypertrophy and cell apoptosis and lead to cardiac dysfunction...Emerging evidence has shown the canonical Wnt/β-catenin signaling pathway is associated with metabolic disorders of diabetes. Our previous study found that the over activation of β-catenin is involved in the development of diabetic cardiomyopathy. However, the precise mechanisms by which β-catenin activation is mediated remains to be clarified. Our preliminary data showed that both of Yap/Taz and active-β-catenin were upregulated in the heart of type1 diabetic mice and high glucose treated-cardiomyocytes. Overexpression of Yap/Taz induced by the adenovirus containing Yap/Taz wild type increased the active-β-catenin expression. These data indicated that β-catenin was activated by Yap/Taz in diabetic heart. Based on these novel and exciting findings, we hypothesize that Yap/Taz activation is directly involved in cardiac hypertrophy and cell apoptosis of diabetic cardiomyopathy; Activation of β-catenin induced by Yap/Taz accelerates diabetic cardiac dysfunction, and finally lead to heart failure. The completion of the proposed study will provide new effective ways to prevent as well as treat cardiac dysfunction in patient with diabetes.
糖尿病心肌病是导致糖尿病患者死亡的重要原因,目前尚无有效的治疗方法。β-catenin是经典Wnt信号通路的核心蛋白,前期研究发现它的持续活化导致糖尿病心功能障碍。已有的资料显示转录共激活因子Yap/Taz与Wnt/β-catenin通路存在交互作用。我们预实验发现糖尿病代谢环境能诱导Yap/Taz活化、入核,并与调控心肌肥大、细胞凋亡的核转录因子结合;进一步预实验发现高糖环境下Yap/Taz活化能调控心脏β-catenin活性。由此推测,Yap/Taz活化与糖尿病心脏结构和功能损伤关系密切,抑制Yap/Taz能够保护糖尿病受损的心脏功能。本项目重点研究Yap/Taz在糖尿病心肌病中的作用和核内调控机制;探讨心脏Yap/Taz与β-catenin的内在关系;深入研究Yap/Taz激活β-catenin在糖尿病心肌损伤中的作用和具体机制,为糖尿病心肌病防治提供新的分子靶标。

结项摘要

我国糖尿病和准糖尿病人已超过2亿。糖尿病心肌病是糖尿病人常见和重要的死亡原因但机制未明。Yap是Hippo通路关键效应分子,其调控紊乱与动脉粥样硬化、心肌肥厚、心力衰竭关系密切。前期的研究显示机体代谢环境能影响Yap表达、活性。鉴于此,本项目围绕“Yap活化导致糖尿病心肌病”的关键科学问题,利用1型、2型糖尿病小鼠、高糖处理的乳鼠心肌细胞,以心脏功能变化、心肌肥大为主要观察指标,明确持续的高糖环境能直接激活Yap通路;随后利用成年期心肌特异性敲除Yap的糖尿病小鼠、腺相关病毒调控心脏Yap表达的糖尿病小鼠,明确Yap活化直接诱导糖尿病心肌肥大;进一步利用高通量RNA-Seq、免疫沉淀耦联质谱分析技术等筛选和验证,首次发现Yap能通过抑制Sirt1的表达诱导糖尿病心肌肥大;其分子机制可能与转录因子Hic1等有关。此外,还创新性发现单酚萜类化合物香芹酚、碳酸酐酶抑制剂醋甲唑胺对糖尿病心肌病的保护作用和分子机制。本项目提出Yap通过抑制Sirt1表达导致糖尿病心肌病的新机制;本研究的系列发现为临床防治糖尿病心肌病提供新的分子靶标,并为筛选新的治疗药物或老药新用提供重要的实验依据。部分研究结果已发表于Diabetes,Frontiers in pharmacology等杂志,并获得1项国家发明专利授权。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Puerarin ameliorated pressure overload-induced cardiac hypertrophy in ovariectomized rats through activation of the PPARα/PGC-1 pathway
葛根素通过激活 PPAR α/PGC-1 通路改善卵巢切除大鼠压力超负荷引起的心脏肥大
  • DOI:
    10.1038/s41401-020-0401-y
  • 发表时间:
    2020-06-05
  • 期刊:
    ACTA PHARMACOLOGICA SINICA
  • 影响因子:
    8.2
  • 作者:
    Hou, Ning;Huang, Yin;Luo, Cheng-feng
  • 通讯作者:
    Luo, Cheng-feng
Azilsartan ameliorates ventricular hypertrophy in rats suffering from pressure overload-induced cardiac hypertrophy by activating the Keap1-Nrf2 signalling pathway.
Azilsartan 通过激活 Keap1-Nrf2 信号通路改善压力超负荷引起的心脏肥大大鼠的心室肥厚。
  • DOI:
    10.1093/jpp/rgab097
  • 发表时间:
    2021-08
  • 期刊:
    Journal of Pharmacy and Pharmacology
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Hou Ning;Li Li-Rong;Shi Yong-Ying;Yuan Wen-Chang;Zhao Gan-Jian;Liu Xia-Wen;Cai Shao-Ai;Huang Yin;Zhan Hao-Xin;Pan Wei-Biao;Luo Cheng-Feng
  • 通讯作者:
    Luo Cheng-Feng
Carvacrol protects against diabetes-induced hypercontractility in the aorta through activation of the PI3K/Akt pathway
香芹酚通过激活 PI3K/Akt 通路防止糖尿病引起的主动脉收缩过度
  • DOI:
    10.1016/j.biopha.2020.109825
  • 发表时间:
    2020-05-01
  • 期刊:
    BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
  • 影响因子:
    7.5
  • 作者:
    Liu, Yun;Wei, Jie;Luo, Jian-Dong
  • 通讯作者:
    Luo, Jian-Dong
BRG1 protects the heart from acute myocardial infarction by reducing oxidative damage through the activation of the NRF2/HO1 signaling pathway
BRG1 通过激活 NRF2/HO1 信号通路减少氧化损伤,从而保护心脏免受急性心肌梗死的侵害。
  • DOI:
    10.1016/j.freeradbiomed.2020.09.012
  • 发表时间:
    2020-11-20
  • 期刊:
    FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Liu, Xiaoping;Yuan, Xun;Luo, Jian-dong
  • 通讯作者:
    Luo, Jian-dong
Effect of long-term treatment of Carvacrol on glucose metabolism in Streptozotocin-induced diabetic mice
香芹酚长期治疗对链脲佐菌素糖尿病小鼠糖代谢的影响
  • DOI:
    10.1186/s12906-020-02937-0
  • 发表时间:
    2020-05-11
  • 期刊:
    BMC COMPLEMENTARY MEDICINE AND THERAPIES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Li, Yilang;Mai, Yunpei;Hou, Ning
  • 通讯作者:
    Hou, Ning

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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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