碘化N-正丁基氟哌啶醇通过JNK调节线粒体ROS自持环路拮抗缺血再灌注心肌线粒体氧化应激

基本信息
批准号:81773729
项目类别:面上项目
资助金额:54.00
负责人:张艳美
学科分类:
依托单位:汕头大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郑付春,盘鹰,王锦芝,周燕琼,汪彬,鲁诗史,蔡文锋,储倩雯,杨皓雪
关键词:
信号通路线粒体心肌缺血再灌注自由基氧化应激
结项摘要

Oxidative stress caused by ROS is an important pathological mechanism of myocardial ischemia/reperfusion (I/R) injury. Our previous studies showed that F2, an innovative compound, antagonizes myocardial I/R injury by regulating ROS/JNK/Egr-1 pathway from cytoplasm to nuclei. It was reported recently that JNK in cytoplasm promotes liver injury by activating Sab/PTPs/SHP1/ROS signaling pathway in mitochondrion. ROS in myocardium following I/R comes mainly from mitochondrion, which are prime criminals and also victims for myocardial I/R injury, nevertheless, the mechanisms for sustained ROS production in mitochondrion remains unclear. Based on literature and our results, we hypothesized that an ROS/JNK/Sab/PTPs/Src/Respiratory Chain Complexs/ROS signaling pathway is activated in myocardial mitochondrion following I/R, which results in oxidative stress in mitochondrion and then I/R injury; F2 antagonizes mitochodrial oxidative stress, and subsequently maintains calcium homeostasis and protects myocardium from other I/R associated injuries by regulating JNK-mediated self-sustained ROS production loop in mitochondrion. Therefore, the purpose of this study is to elucidate the molecular mechanism for sustained ROS production and its pathogenicity after myocardial I/R on myocardial I/R model in vivo and in vitro, and the effects of F2 on them. The study will help to better understand the molecular mechanism of myocardial I/R, and meanwhile provide the theory basis for F2 to apply other oxidative stress-associated disorders.

活性氧(ROS)引起的氧化应激是心肌缺血再灌注(I/R)损伤重要病理机制。我们发现创新化合物F2可抑制I/R所致胞浆至胞核ROS/JNK/Egr-1通路,保护心肌。国外新近发现胞浆JNK可通过线粒体内Sab/SHP1/Src/ROS通路致肝损伤。心肌线粒体是ROS最主要来源、I/R损伤的元凶,也是氧化应激受累者,但线粒体ROS持续生成的具体机制不明。我们提出假说:I/R心肌线粒体存在ROS/JNK/Sab/PTPs/Src/线粒体复合体/ROS通路,导致线粒体自身氧化应激,启动心肌I/R损伤;F2通过JNK抑制以上ROS促ROS自持环路,拮抗线粒体氧化应激,由此维持钙稳态,拮抗心肌I/R其它损伤。本项目拟在整体和体外心肌I/R模型上,探讨心肌I/R时线粒体ROS持续生成分子机制及致病性,并研究F2于其中的作用,这将深入揭示心肌I/R损伤分子机制,为F2用于其它氧化应激相关疾病提供理论基础。

项目摘要

活性氧(ROS)积聚引起的氧化应激是心肌缺血再灌注(I/R)损伤的重要病理生理过程。有研究表明,胞浆中JNK可结合到线粒体外膜Sab蛋白上,导致线粒体内Src失活,进而抑制电子传递链,使线粒体ROS生成增加,引起肝脏损伤。我们前期研究结果表明,心肌来源的H9c2细胞及心脏微血管内皮细胞缺氧/复氧(H/R)时,可引起胞浆中ROS生成及p-JNK表达增加。同时发现,我们的专利化合物F2可以拮抗大鼠整体的I/R损伤及离体心肌细胞H/R损伤,其机制包括降低胞浆ROS水平,抑制JNK活化,但涉及的具体分子机制不清楚。本研究发现心肌I/R时胞浆ROS含量增加可引起JNK的磷酸化激活及线粒体转位,促使线粒体相关的JNK/Sab/Src/ROS信号通路活化,导致线粒体氧化应激损伤及最终的心肌组织I/R损伤。F2可以通过抑制再灌注所致的胞浆ROS/JNK/Sab/Src/线粒体ROS信号环路,拮抗心肌再灌注诱导的线粒体氧化应激损伤,进而保护I/R心肌;同时研究发现,具有降低线粒体内ROS水平的线粒体靶向抗氧化剂MT可以抑制I/R所致的胞浆JNK激活与线粒体转位,保护线粒体结构与功能,抑制心肌肌纤维溶解,抑制炎症细胞渗出,改善线粒体超微结构的损害,缩小心肌梗死面积,提高左心室的射血分数和短轴缩短率,验证了线粒体产生的ROS可通过引起胞浆JNK的磷酸化激活及线粒体转位,引起心肌I/R损伤;研究还发现F2可以通过抑制人源的脐静脉内皮细胞(HUVECs)中ROS/JNK/NF-κB信号通路,保护其线粒体的结构与功能,维持线粒体融合与分裂的动态平衡,拮抗细胞的H/R损伤,改善血管内皮细胞的功能。本项目不仅揭示了心肌I/R损伤新的分子机制,丰富了F2抗心肌I/R损伤的作用机制,使其更具开发价值,也为其它内皮功能障碍相关疾病发病机制的阐明提供了启示,同时有助于拓展F2在其它相关疾病治疗中的应用。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
2

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

DOI:
发表时间:2020
3

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

DOI:
发表时间:2021
4

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
5

动物响应亚磁场的生化和分子机制

动物响应亚磁场的生化和分子机制

DOI:10.13488/j.smhx.20190284
发表时间:2019

相似国自然基金

1

碘化N-正丁基氟哌啶醇抗心肌缺血/再灌作用的新机制

批准号:30472028
批准年份:2004
负责人:石刚刚
学科分类:H3502
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
2

从ROS与Egr-1间信号通路探讨碘化N-正丁基氟哌啶醇抗心肌缺血再灌注损伤的分子机制

批准号:81072633
批准年份:2010
负责人:张艳美
学科分类:H3502
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
3

碘化N-正丁基氟哌啶醇通过调控Nrf2信号通路减轻心肌缺血再灌注损伤机制的研究

批准号:81903613
批准年份:2019
负责人:陆兵儿
学科分类:H3502
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

碘化N-正丁基氟哌啶醇及钙拮抗剂抗心肌缺血/再灌损伤新机制的研究

批准号:30672465
批准年份:2006
负责人:石刚刚
学科分类:H3502
资助金额:30.00
项目类别:面上项目