蛋白质氧化还原性修饰在皮肤癌发生发展过程中作用和相关机制的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81572742
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1807.肿瘤代谢
  • 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

Protein redox modification by reactive free radicals (ROS) is thought to be a common pathogenic factor for many types of disease including cancer. Previously, we demonstrated that deficiency of MnSOD, a primary antioxidant enzyme located in mitochondria, essentially increases the production of ROS leading to the activation of oncogenic signaling pathways. The reduction of MnSOD consequently mediates up-regulation of mitochondrial uncoupling proteins (UCPs) resulting in decreased ATP production through mitochondrial electron transport chain. Impaired mitochondrial function eventually enhances cellular energy metabolism reprogramming to use glycolytic pathway for cell survival. We hypothesize therefore: (1) as an important upstream of cell signaling, redox signaling regulates other cell signaling pathways including phosphorylation, and (2) declined antioxidant capacity plays a causal role in tumorigenesis by switching cell energy metabolism from mitochondrial oxidative phosphorylation to glycolysis. To testify our hypotheses, we propose to investigate protein redox modification and its role in alteration of other cell signaling pathways using our UVB-induced MnSOD-deficient mouse skin carcinoma model. In addition, parthenolide dramatically enhances radiosensitivity of tumor tissues but protects normal tissues from radiotoxicity by reversely modulating redox status in cancer cells vs. normal cells. To enhance sensitivity of skin tumors to radiation by manipulation of cellular redox status, we propose to use a water-soluble analogue of parthenolide, DMAPT for the improvement of radiotherapy of skin cancer.
活性氧自由基(ROS)导致蛋白质氧化性修饰是肿瘤的致病因子。在抗氧化酶MnSOD缺陷型细胞中,我们发现ROS诱导活化致癌信号通路,上调线粒体解偶联蛋白UCPs表达, 导致线粒体电子传递链与ATP合成解偶联,能量代谢从线粒体氧化磷酸化向糖酵解旁路倾斜。据此我们推论:(1)氧化还原信息影响制约其它细胞信号通路;(2)抗氧化能力下降造成的细胞能量代谢途径改变驱动了肿瘤发生。本课题拟采用紫外线诱导MnSOD缺陷性裸鼠皮肤癌模型,分析敏感性蛋白质氧化还原性修饰及由其诱发的磷酸化修饰,并通过调控蛋白质氧化还原性修饰抑制肿瘤发生和增加肿瘤细胞对放疗的敏感性。Parthenolide,一种氧化还原调节剂,可通过反向调节肿瘤细胞和正常细胞中蛋白质氧化还原修饰状态,选择性地增加肿瘤放疗效果且减低放疗对正常组织器官的损伤。因此,本课题拟使用其水溶性衍生物DMAPT作为放疗的辅助剂,以增加放疗对皮肤癌的控制效果。

结项摘要

微环境中活性氧自由基 (ROS)上升是肿瘤致病因子, 但导致细胞癌变的机制并不清晰。本课题使用抗氧化酶MnSOD缺陷模式细胞和裸鼠,探索ROS如何调节NF-kB通路上游磷酸化信号传递, 并解析相关的肿瘤发生发展及肿瘤对放化疗的抵御。MnSOD活性降低、ROS升高,增强AMPK磷酸化活性,激活PPAR信号通路,转录上调UCP1、CPT1和ACOX1,促进糖脂分解代谢;且抑制ChREBP转录活性,下调FASN,阻遏脂肪酸合成代谢。由此,诱导皮肤、胃肿瘤发生。此外,ROS升高激活IKKa介导的NF-kB非经典型通路,促进前列腺、乳腺恶性肿瘤迁移复发,尤其是致死性的骨转移和增强对放化疗抵御能力。靶向RelB可有效地干预肿瘤骨转移及增敏放化疗。以上结果证实了本课题的科学假说:(1)氧化还原信息影响制约其它细胞信号通路,(2)抗氧化能力下降造成的细胞能量代谢途径改变驱动了肿瘤发生发展,为肿瘤干预和治疗提供了科学依据。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(6)
专利数量(0)
miR-17-3p Down-regulates Mitochondrial Antioxidant Enzymes and Enhances Radiosensitivity of Prostate Cancer Cells
miR-17-3p下调线粒体抗氧化酶并增强前列腺癌细胞的放射敏感性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Molecular Therapy - Nucleic Acids
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhi Xu;Yanyan Zhang;Jiaji Ding;Weizi Hu;Chunli Tan;Mei Wang;Jinhai Tang;Yong Xu
  • 通讯作者:
    Yong Xu
Exosome-mediated miR-222 transferring: An insight into NF-κ-mediated breast cancer metastasis
外泌体介导的 miR-222 转移:深入了解 NF-kappaB 介导的乳腺癌转移
  • DOI:
    10.1016/j.yexcr.2018.05.014
  • 发表时间:
    2018-08-01
  • 期刊:
    EXPERIMENTAL CELL RESEARCH
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Ding, Jiaji;Xu, Zhi;Tang, Jinhai
  • 通讯作者:
    Tang, Jinhai
HZ08 suppresses RelB-activated MnSOD expression and enhances Radiosensitivity of prostate Cancer cells.
HZ08 抑制 RelB 激活的 MnSOD 表达并增强前列腺癌细胞的放射敏感性
  • DOI:
    10.1186/s13046-018-0849-5
  • 发表时间:
    2018-07-27
  • 期刊:
    Journal of experimental & clinical cancer research : CR
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhang Y;Xu Z;Ding J;Tan C;Hu W;Li Y;Huang W;Xu Y
  • 通讯作者:
    Xu Y
Endocrinotherapy resistance of prostate and breast cancers: Importance of the NF-κB pathway.
前列腺癌和乳腺癌的内分泌治疗耐药性:NF-κB 通路的重要性。
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Int J Oncol
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xiumei Wang;Yao Fang;Wenbo Sun;Zhi Xu;Yanyan Zhang;Xiaowei Wei;Xuansheng Ding;Yong Xu
  • 通讯作者:
    Yong Xu

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其他文献

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    --
  • 作者:
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    许勇
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  • 通讯作者:
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NF-kB 非经典型通路在前列腺恶性肿瘤骨转移中的作用和相关机制研究
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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

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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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