褪黑素通过RIPK1/RIPK3-Nrf2/ARE信号轴调控坏死性凋亡以缓解压力诱导的椎间盘源性腰痛的机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81902253
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    陈松峰
  • 依托单位：
    郑州大学
  • 学科分类：
    H0608.骨、关节、软组织退行性病变
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Interaction between nucleus pulposus (NP) cells death and local inflammation is an important inducement of discogenic low back pain (LBP), however, there is lack of effective treatment for LBP. The applicant reported that compression-induced NP cells necroptosis via RIPK1/RIPK3/MLKL pathway, implying that the regulation of necroptosis might be a new target for the prevention and treatment of discogenic LBP. Our preliminary experiments indicated that inhibition of RIPK1/RIPK3 axis activity down-regulated the expression of inflammatory factor IL-1β in intervertebral disc and pain mediator COX-2 in dorsal root ganglion, and activated the core element Nrf2 of anti-inflammatory component Nrf2/ARE. Melatonin significantly resists inflammation and alleviates LBP, and our preliminary experiments showed that melatonin down-regulated the expression of RIPK1 and RIPK3 in NP cells under compression condition. Based on above, we hypothesized that: melatonin could regulate RIPK1/RIPK3-Nrf2/ARE signal axis to inhibit compression-induced NP cells necroptosis and inflammatory reaction in intervertebral disc. We plan to employ the controllable pressure model in vivo and in vitro, and adopt SiRNA interference technology and gene overexpression technology, to verify the above hypothesis from molecule, cell, tissue and organ levels. This project will reveal the mechanism of discogenic LBP from a new perspective and provide a new strategy for its effective prevention and treatment.
髓核细胞死亡与局部炎症相互作用是椎间盘源性腰痛的重要诱因，但缺乏有效治疗手段。申请者前期研究发现压力经RIPK1/RIPK3/MLKL途径诱导髓核细胞坏死性凋亡，提示调控坏死性凋亡有望成为防治椎间盘源性腰痛的新靶点。我们预实验显示，抑制RIPK1/RIPK3活性可下调压力诱导的椎间盘炎性因子IL-1β和背根神经节疼痛介质COX-2表达以及激活抗炎元件Nrf2/ARE核心成分Nrf2。褪黑素可显著抗炎及缓解腰痛，且我们预实验表明褪黑素下调压力诱导的髓核细胞RIPK1及RIPK3表达。综上，我们提出假设：褪黑素可调控RIPK1/RIPK3-Nrf2/ARE信号轴以抑制压力诱导的髓核细胞坏死性凋亡及椎间盘炎症反应。我们拟应用体内外可控压力模型，采用SiRNA干扰、基因过表达等手段，从分子、细胞、组织、器官等水平验证该假设。本研究将从新的角度揭示椎间盘源性腰痛的机制，并为其有效防治提供全新的策略。

结项摘要

腰背痛是临床极常见疾病，给患者带来巨大痛苦，还造成严重的社会经济负担。椎间盘退变是引起腰背痛的重要原因。髓核退变是椎间盘退变的始动及核心因素，与RIPK1/RIPK3/MLKL信号轴介导的髓核细胞坏死性凋亡密切相关。. 本课题研究：（1）压力诱导下髓核细胞坏死性凋亡与凋亡、坏死性凋亡与自噬之间的相互调控作用；（2）联合调控坏死性凋亡与凋亡、坏死性凋亡与自噬、以及三者联合调控对压力诱导的髓核细胞存活的影响；（3）并从线粒体层面探索其发生的确切分子机制。.HSP70是一种主要的细胞保护性热休克蛋白，通过细胞实验及在体动物模型，评估：（1）压力诱导下，HSP70是否可有效抑制髓核细胞凋亡；（2）线粒体分裂融合失衡在压力导致髓核细胞凋亡中发挥的作用；（3）HSP70是否通过抑制线粒体分裂融合失衡达到抑制髓核细胞凋亡的效果，线粒体去乙酰化酶SIRT3在其中发挥的作用。. 结果证实，坏死性凋亡抑制剂Necrostatin-1有效抑制压力诱导的髓核细胞自噬，自噬抑制剂3-MA对坏死性凋亡水平影响不大。Necrostatin-1+3-MA联合干预在降低髓核细胞死亡方面的作用几乎与Necrostatin-1单独处理相同；Necrostatin-1有效抑制髓核细胞凋亡，凋亡抑制剂Z-VAD-FMK加剧压力诱导的细胞坏死性凋亡；与Necrostatin-1相比，Necrostatin-1+Z-VAD-FMK联合干预在抑制细胞死亡方面的作用更为显著，与线粒体膜电位增加、线粒体膜通透性转换孔开放减少和氧化应激水平下调一致。综上所述，Necrostatin-1和Z-VAD-FMK协同干预可更加有效地抑制压力诱导的髓核细胞死亡，在很大程度上可能归因于线粒体功能的恢复和氧化应激水平下调。. 细胞实验和动物模型均证实，促进HSP70表达在很大程度上保护髓核细胞免受压力损伤；HSP70可通过促进粒体去乙酰化酶SIRT3的表达抑制压力诱导的线粒体分裂融合失衡，从而减弱线粒体功能障碍和过多的活性氧产生，并最终抑制髓核细胞线粒体凋亡途径。总之，结果表明HSP70可通过促进SIRT3的表达，进而抑制线粒体分裂融合失衡，最终减轻压力诱导的髓核细胞凋亡。. 以上研究有望为椎间盘退变及腰背痛的有效防治提供全新的思路和研究方向，为有效防治腰背痛的新药研发提供重要依据，具有重要的科学

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Curcumin Modulates the Crosstalk Between Macrophages and Bone Mesenchymal Stem Cells to Ameliorate Osteogenesis
姜黄素调节巨噬细胞和骨间充质干细胞之间的串扰以改善成骨
  • DOI：
    10.3389/fcell.2021.634650
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Frontiers in Cell and Developmental Biology
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Songfeng Chen;Hang Liang;Yanghui Ji;Hongwei Kou;Chi Zhang;Guowei Shang;Chunfeng Shang;Zongmian Song;Lin Yang;Lei Liu;Yongkui Wang;Hongwei Kou
  • 通讯作者：
    Hongwei Kou
New Progress in Basic Research of Macrophages in the Pathogenesis and Treatment of Low Back Pain
巨噬细胞在腰痛发病机制及治疗中的基础研究新进展
  • DOI：
    10.3389/fcell.2022.866857
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Frontiers in Cell and Developmental Biology
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Yan M;Song Z;Kou H;Shang G;Shang C;Chen X;Ji Y;Bao D;Cheng T;Li J;Lv X;Liu H;Chen S
  • 通讯作者：
    Chen S
Necrostatin-1对压力诱导的髓核细胞自噬及凋亡的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    中华实验外科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈松峰;寇红伟;尚国伟;陈向荣;姬彦辉;王永魁;苏会芳;冷子宽;尚春风;朱迪;宋宗冕;刘宏建
  • 通讯作者：
    刘宏建
HSP70 attenuates compression-induced apoptosis of nucleus pulposus cells by suppressing mitochondrial fission via upregulating the expression of SIRT3
HSP70 通过上调 SIRT3 的表达抑制线粒体裂变，从而减轻压迫诱导的髓核细胞凋亡
  • DOI：
    10.1038/s12276-022-00745-9
  • 发表时间：
    2022-03
  • 期刊：
    Experimental & Molecular Medicine
  • 影响因子：
    12.8
  • 作者：
    Hu B;Wang P;Zhang S;Liu W;Lv X;Shi D;Zhao L;Liu H;Wang B;Chen S;Shao Z
  • 通讯作者：
    Shao Z
The role of structure and function changes of sensory nervous system in intervertebral disc-related low back pain
感觉神经系统结构和功能变化在椎间盘相关性腰痛中的作用
  • DOI：
    10.1016/j.joca.2020.09.002
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Osteoarthritis and Cartilage
  • 影响因子：
    7
  • 作者：
    Shuo Zhang;Binwu Hu;Weijian Liu;Peng Wang;Xiao Lv;Songfeng Chen;Zengwu Shao
  • 通讯作者：
    Zengwu Shao

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

使用PCA和AdaBoost建立基于贝叶斯的组合分类器
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    计算机科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈松峰;范明
  • 通讯作者：
    范明

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

陈松峰的其他基金

工程化外泌体缓释系统经miR-340-5p-NOD1/RIP2/NF-κB轴抑制巨噬细胞浸润所致椎间盘退变的机制研究
  • 批准号：
    82372472
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    49 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

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]
关闭
close
客服二维码