Fbxo30在失重性肌萎缩形成中的作用与机制研究

基本信息
批准号:81871522
项目类别:面上项目
资助金额:57.00
负责人:张鹏
学科分类:
依托单位:中国航天员科研训练中心
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李志利,王飞,刘红菊,李文炯,袁敏,刘书娟
关键词:
尾悬吊内质网应激泛素连接酶肌肉萎缩竞争性内源RNA
结项摘要

Muscle atrophy caused by weightlessness seriously affects astronauts' resident time in space and accomplishment of missions with success or not. However, the molecular mechanism of weightlessness-induced muscle atrophy has not yet been fully revealed, which hinders the development of effective protective measures. By using the transcriptome sequencing screening, we identified an ubiquitin ligase Fbxo30, which was significantly up-regulated in the process of weightlessness-induced muscle atrophy. In this study, by means of in vivo RNA interference, skeletal muscle-specific Fbxo30 knockout mice and in vivo overexpression of Fbxo30, we will delineate an essential role of Fbxo30 in mediating weightlessness-induced muscle atrophy. By comparing the promoter sequences of Fbxo30 gene of human and mice, we found a conserved ATF4 binding site in the promoter region of Fbxo30, we will deeply explore the transcriptional regulatory mechanism that induces the expression of Fbxo30 in the process of weightlessness-induced muscle atrophy. Bioinformatic predictions show that there is a miRNA response element for miR-23 in the Fbxo30 3'UTR region. Given that miR-23 has been shown to target one of the atrophy-related genes, Atrogin-1, we will further reveal the interaction between Fbxo30 and Atrogin-1 in the process of weightlessness-induced muscle atrophy by working as competing endogenous RNA (ceRNA) reciprocally. This study will provide a new potential target for the development of effective protective measures or drugs for weightlessness-induced muscle atrophy.

失重性肌萎缩严重影响航天员在轨驻留时间及任务完成质量,但目前其分子机制尚未被完全揭示,妨碍了失重性肌萎缩有效防护措施的研制。我们应用转录组测序筛选到,泛素连接酶Fbxo30在失重性肌萎缩形成过程中显著上调,本研究借助于体内RNAi,骨骼肌特异性敲除动物及体内过表达等手段,将首先明确Fbxo30在失重性肌萎缩形成中的关键作用;通过比对人和小鼠Fbxo30基因启动子序列后显示,该基因启动子区域存在ATF4的保守结合位点,本研究将进一步探讨失重性肌萎缩形成过程中诱导Fbxo30表达的转录调控机制;生物信息学预测,Fbxo30 3’UTR区存在miR-23靶向位点,后者已被证明可以靶向肌萎缩基因Atrogin-1,我们将深入揭示Fbxo30与Atrogin-1在参与肌萎缩形成过程中互为竞争性内源RNA (ceRNA)的作用机制。该研究有望为研发失重性肌萎缩的有效防护措施或药物提供新的潜点。

项目摘要

失重性肌萎缩严重影响航天员在轨驻留时间及工作绩效,但现有的综合防护对抗措施不足以有效对抗失重性肌萎缩的发生。因此,深入揭示失重性肌萎缩发生的分子机制是开展肌萎缩有效防护对抗措施以保障未来载人深空探测任务成败的先决条件。本研究聚焦一种新近发现的泛素连接酶Fbxo30,利用公认的尾悬吊小鼠失重性肌萎缩模型发现:1)该基因在模拟失重性肌萎缩形成过程中显著上调,RNA干涉、骨骼肌特异性敲除Fbxo30转基因小鼠的结果表明,敲低或敲除该基因可以有效对抗失重性肌萎缩的发生,而体内过表达该基因可以诱导肌纤维萎缩,证实该基因的上调参与了失重性肌萎缩的发生;2)上游信号机制的研究结果证实,该基因转录调控区存在内质网应激下游重要转录因子ATF4的结合位点,内质网应激在失重性肌萎缩形成过程中也被显著激活,且ATF4因子的表达也与肌萎缩形成密切相关,利用牛磺酸脱氧胆酸钠(TUDCA)抑制内质网应激的激活后,也可以有效抑制Fbxo30和其它萎缩因子的表达,也明显对抗了失重性肌萎缩的形成和肌纤维类型的转变;体外实验进一步证实,骨骼肌中内质网应激通路的激活与另一重要代谢通路AMPK通路存在正反馈;3)在调控机制方面证实,ATF4通过结合在Fbxo30基因转录调控区的保守结合位点发挥了对后者的转录调控作用,而Fbxo30基因可以通过其3’UTR区域存在的miR-23结合位点,通过吸附miR-23,减少miR-23对另一重要萎缩基因Atrogin-1 3’UTR区域的结合作用,促进了Atrogin-1在蛋白水平的表达增加及肌萎缩的形成。本项目研究成果不仅为有针对性研发失重性肌萎缩的有效防护措施提供了新的潜在分子靶点,也为肌萎缩的防护对抗提供了有效的候选化合物TUDCA,作为已上市药物,该药物已经显示出较好的安全性和耐受性,具备推广应用至航天员或临床长期卧床病人以防护对抗其肌萎缩的潜在应用前景。

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

1例脊肌萎缩症伴脊柱侧凸患儿后路脊柱矫形术的麻醉护理配合

1例脊肌萎缩症伴脊柱侧凸患儿后路脊柱矫形术的麻醉护理配合

DOI:10.3870/j.issn.1001-4152.2021.10.047
发表时间:2021
2

天津市农民工职业性肌肉骨骼疾患的患病及影响因素分析

天津市农民工职业性肌肉骨骼疾患的患病及影响因素分析

DOI:
发表时间:2019
3

Loss of a Centrosomal Protein,Centlein, Promotes Cell Cycle Progression

Loss of a Centrosomal Protein,Centlein, Promotes Cell Cycle Progression

DOI:10.16476/j.pibb.2019.0092
发表时间:2019
4

Complete loss of RNA editing from the plastid genome and most highly expressed mitochondrial genes of Welwitschia mirabilis

Complete loss of RNA editing from the plastid genome and most highly expressed mitochondrial genes of Welwitschia mirabilis

DOI:https://doi.org/10.1007/s11427-018-9450-1
发表时间:2019
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

张鹏的其他基金

批准号:31700070
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81902596
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31700295
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51902171
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11905306
批准年份:2019
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31372172
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:51778309
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31172075
批准年份:2011
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:51208472
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501454
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51807133
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81700437
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11072141
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:81502812
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11305036
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51176109
批准年份:2011
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:11902123
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51405003
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200993
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41907169
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31271775
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41402275
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51172142
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31571729
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:30900136
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50974105
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:50976068
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:10472064
批准年份:2004
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:91641105
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61402324
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21706190
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41907278
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30772755
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:31370118
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11075094
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:31672266
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30771366
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:50776057
批准年份:2007
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:30872297
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:61301284
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702386
批准年份:2017
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50678154
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81073060
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:41201552
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81001612
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701401
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51905373
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51575129
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:51806020
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670755
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11405183
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702122
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51008165
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51709187
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21875195
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:18870107
批准年份:1988
资助金额:5.00
项目类别:面上项目
批准号:51168006
批准年份:2011
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81571590
批准年份:2015
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:21506232
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401765
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702493
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50846022
批准年份:2008
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41372295
批准年份:2013
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:21403092
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51504050
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51676122
批准年份:2016
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:30900631
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41502331
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51605119
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305123
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50278083
批准年份:2002
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:81770760
批准年份:2017
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:61705019
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401031
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51774062
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51201165
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60970003
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31270442
批准年份:2012
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:51376128
批准年份:2013
资助金额:105.00
项目类别:面上项目
批准号:61672323
批准年份:2016
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81470244
批准年份:2014
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:81303183
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200034
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71271161
批准年份:2012
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:50274047
批准年份:2002
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:81901922
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41075021
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:81202095
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51768008
批准年份:2017
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81271952
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51207031
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21503180
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41475031
批准年份:2014
资助金额:110.00
项目类别:面上项目
批准号:91642108
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:11672348
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31770134
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:51705036
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31870615
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81302066
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10771134
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:61405211
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201086
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872205
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11147119
批准年份:2011
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61702342
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11305122
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21905270
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30500501
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000175
批准年份:2010
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51771208
批准年份:2017
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:50768002
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51278260
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81402609
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81373299
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:61404067
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71801170
批准年份:2018
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301172
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41605100
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41101070
批准年份:2011
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61403037
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21904077
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801314
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51708475
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81570398
批准年份:2015
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61363054
批准年份:2013
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41704071
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61772412
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:61370025
批准年份:2013
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:31871682
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11574389
批准年份:2015
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:50974010
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:61404100
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51803209
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30772498
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81770443
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:41571072
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:71673109
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:41905056
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51902172
批准年份:2019
资助金额:15.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61402357
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61402464
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31470456
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:51678534
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:61772363
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:41806066
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61003167
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61601267
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81102062
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31370725
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:51205249
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61902075
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21805070
批准年份:2018
资助金额:24.60
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900565
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71662024
批准年份:2016
资助金额:27.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81774002
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81302723
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000301
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600387
批准年份:2016
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50306014
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600182
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41102178
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11705212
批准年份:2017
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670639
批准年份:2016
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:51502269
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41902180
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51505320
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61871312
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:91860129
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:51672174
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81000786
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11272199
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:51808092
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41202155
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

红景天苷在失重性肌萎缩形成中的作用及机制研究

批准号:81272177
批准年份:2012
负责人:陈晓萍
学科分类:H2401
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
2

铁调素调节蛋白在失重性肌萎缩形成中的作用及机制

批准号:81772016
批准年份:2017
负责人:陈晓萍
学科分类:H2401
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
3

循环miR-23a与失重性肌萎缩的相关性及其作用机制

批准号:81501625
批准年份:2015
负责人:王飞
学科分类:H2401
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
4

MST1激酶在失重引起的骨骼肌萎缩中的作用及机制研究

批准号:31300976
批准年份:2013
负责人:魏斌
学科分类:C1104
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目