GSK3β调节Nrf2和胰岛素信号转导通路参与糖尿病肾病进展的机制研究

基本信息
批准号:81873612
项目类别:面上项目
资助金额:57.00
负责人:王沛
学科分类:
依托单位:郑州大学
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:Lance Dworkin,乔颖进,周思捷,刘风勋,王亚美,陈博涵,蒋易
关键词:
胰岛素抵抗糖尿病肾病糖原合成酶激酶3β肾小球足细胞核转录因子NFE2相关因子2
结项摘要

Microalbuminuria is the earliest clinical manifestation of diabetic nephropathy, in which podocyte dysfunction or injury has been centrally implicated. Evidence suggests that oxidative stress as well as defective insulin signaling, due to insulin deficiency or resistance, is likely a crucial initiator for podocyte injury in DN. Upon oxidative injury, nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), the master regulator of antioxidant response and self-defense, is activated and harnessed for self-protection. Burgeoning evidence suggests that glycogen synthase kinase (GSK) 3β is centrally implicated in switching off the Nrf2 antioxidant stress response following injury by dictating Nrf2 nuclear exclusion and degradation.In addition, GSK3β has been originally characterized to be the key transducer of insulin signaling pathway. Our preliminary data demonstrated that the GSK3β regulated Nrf2 signaling is involved in podocyte response to Adriamycin-elicited injury. Here, we propose to continue our study and examine the role of GSK3β mediated Nrf2 and insulin signaling pathways in podocyte injury and proteinuria in DN. In kidney biopsy tissues from DN patients, the expression and activities of GSK3β and the related Nrf2 and insulin signaling pathways will be examined in glomeruli and podocytes. Results will be correlated with clinical and histologic parameters, including albuminuria, kidney dysfunction and glomerular injury. In cultured podocytes exposed to high glucose, the activity of GSK3β will be artificially manipulated by RNA interference or by transfection with plasmids encoding mutant GSK3β, and changes in Nrf2 response and insulin signaling will be assessed and correlated with podocyte injury. To examine the role of podocyte specific GSK3β in podocyte injury in DN in vivo, genetic targeting of GSK3β by doxycycline-inducible podocyte-specific knockout or pharmacologic targeting by SB216763, a highly selective small molecule inhibitor of GSK3β will be implemented in db/db or streptozotocin-induced diabetic mouse models. The effect of targeting GSK3β on Nrf2 response as well as insulin signaling in podocytes and on signs of DN will be determined. Collectively, our study will provide a mechanistic view of the role of podocyte specific GSK3β in podocyte oxidative injury and insulin signaling deficiency in diabetic nephropathy and may pave the way for testing a novel therapeutic target for protecting podocytes and treating DN.

胰岛素信号通路紊乱和氧化应激损伤是糖尿病肾病(DN)的重要致病机制。1)胰岛素信号通路对维持肾稳态有重要作用,糖原合成酶激酶3β(GSK3β)是该通路的关键信号转导分子。前期研究发现DN足细胞中GSK3β表达增加且活性增强,高糖促进小鼠足细胞GSK3β表达增加,且人尿沉渣脱落细胞GSK3β表达与DN进展相关,这些都提示GSK3β是DN进展的关键分子。2)GSK3β参与调节转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)所介导的抗氧化反应,前期研究发现GSK3β调控的不依赖于Keap1的Nrf2通路可有效缓解阿霉素所致足细胞损伤。而DN中, GSK3β是否通过调控Nrf2通路和胰岛素通路介导足细胞损伤尚不明确,以GSK3β为靶点的药物是否能够缓解DN也亟需证明。本课题从人体、细胞和动物三个方面,采用基因和药物靶向干预,系统探索GSK3β通过调节Nrf2及胰岛素通路参与DN足细胞损伤的作用机制。

项目摘要

足细胞损伤是导致糖尿病肾病发生发展的重要原因。GSK3β在糖尿病肾病足细胞损伤中表达及活性发生增强,而其是否参与足细胞损伤及相关作用机制还尚不明确。研究显示足细胞氧化应激损伤与胰岛素抵抗是足细胞损伤的重要指标,而GSK3β是调节Nrf2和胰岛素抵抗的关键分子。因此本项目通过收集临床标本及数据、体外培养足细胞以及利用糖尿病肾病小鼠模型,系统探讨了GSK3β-Nrf2/胰岛素信号通路在糖尿病肾病中发展的作用。为进一步延续该项目以及为临床转化作铺垫,我们也探索了中药单体对糖尿病肾病的作用以及是否通过调节Nrf2/胰岛素信号通路发挥作用。主要研究结果如下:(1)糖尿病肾病患者肾脏中GSK3β表达增加、胰岛素信号通路受损以及Nrf2核聚集增多,且与肾脏损伤程度相关;(2)GSK3β通过对Nrf2和胰岛素通路的调节参与高糖环境下足细胞的损伤;(3)中药单体大黄酸/迷迭香酸通过调节GSK3β-Nrf2/胰岛素通路参与调节糖尿病肾病的发展及机制研究。

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

Protective effect of Schisandra chinensis lignans on hypoxia-induced PC12 cells and signal transduction

Protective effect of Schisandra chinensis lignans on hypoxia-induced PC12 cells and signal transduction

DOI:10.1080/15287394.2018.1502561
发表时间:2018
2

Efficient photocatalytic degradation of organic dyes and reaction mechanism with Ag2CO3/Bi2O2CO3 photocatalyst under visible light irradiation

Efficient photocatalytic degradation of organic dyes and reaction mechanism with Ag2CO3/Bi2O2CO3 photocatalyst under visible light irradiation

DOI:
发表时间:2016
3

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
4

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
5

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016

王沛的其他基金

批准号:11304280
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11574293
批准年份:2015
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:71201171
批准年份:2012
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51406204
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:90206002
批准年份:2002
资助金额:24.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31802122
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:31801960
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:11074241
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:11901033
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:61304151
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51509076
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61377053
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:11774315
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:70973081
批准年份:2009
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:60977019
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:61773153
批准年份:2017
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:31801550
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

TSHR调节胰岛素受体通路活性介导TSH参与肝脏胰岛素信号转导的机制

批准号:81770788
批准年份:2017
负责人:薄涛
学科分类:H0703
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
2

锌诱导Nrf2参与糖尿病肾病氧化损伤及炎症的保护

批准号:81241023
批准年份:2012
负责人:罗萍
学科分类:H0504
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
3

C/EBPα通过调节线粒体的功能参与糖尿病肾病发展的机制研究

批准号:81870492
批准年份:2018
负责人:王伟铭
学科分类:H0504
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
4

TLR4在进展期糖尿病肾病作用机制的研究

批准号:81200538
批准年份:2012
负责人:林苗
学科分类:H0504
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目