项目名称: 线粒体calpain-1调控活性氧产生在糖尿病心肌病发生中的作用

项目编号: No.81470499

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 医药、卫生

项目作者: 彭天庆

作者单位: 苏州大学

项目金额: 68万元

中文摘要: 糖尿病是主要致死和致残疾病之一,严重影响人们的键康。糖尿病心肌病是严重的糖尿病并发症,它的发病机理没有完全清楚,目前尚缺乏有效的防治措施。我们近来的研究发现钙依赖性蛋白酶calpain在糖尿病心肌病发生中起重要作用。本项目是在前期研究的基础上进一步探讨线粒体中calpain-1的增高如何通过损害ATP合成酶活性,从而促进线粒体活性氧的过量产生和导致糖尿病心肌病变。为此,我们将开展如下研究内容:(1)确认线粒体内calpain-1对糖尿病心肌线粒体活性氧过量产生和在糖尿病心肌病发生中的作用;(2)明确在糖尿病心肌线粒体内calpain-1靶向裂解ATP5A1和损伤ATP合成酶;(3)阐明calpain-1介导ATP合成酶损伤在线粒体活性氧过量产生和糖尿病心肌病发生中的作用。本研究将从新的角度认识calpain-1及其下游通路在糖尿病心肌病发生中作用机制,为治疗提供新的靶点,具有重要的意义。

中文关键词: 钙调节蛋白酶;糖尿病心肌病;线粒体;活性氧;ATP合成酶

英文摘要: Globally, the number of adults affected with diabetes is rapidly growing and it is estimated to increase to nearly 400 million by 2030. Diabetes can directly affect cardiac structure and function, a condition called diabetic cardiomyopathy, independent of coronary artery disease and hypertension, and characterized by ventricular insufficiency and failure. Diabetic cardiomyopathy is a serious clinical condition. It is a tremendous personal struggle for Chinese and a significant financial burden for our health care system. However, the mechanisms by which this occurs remain incompletely understood and no cure is available for this disease. Thus, further investigations are urgently needed to understand its pathogenesis, identify new therapeutic targets and develop effective therapeutic strategies. In recent years, we have demonstrated that genetic inhibition of calpain by over-expression of calpastatin or capn4 knockout prevents cardiac apoptosis, hypertrophy, fibrosis and dysfunction in mouse models of type-1 and type-2 diabetes. These studies highlight a crucial role of calpain in development of diabetic cardiomyopathy and suggest that calpain may be a novel therapeutic target for this disease. To further understand the role of calpain in great depth, our preliminary study found that diabetes increased calpain-1 in mitochondria and mitochondrial calpain-1 accumulation correlated with mitochondrial reactive oxygen species (ROS) generation in diabetic hearts. Thus, our GOAL in this grant is to investigate whether and how mitochondrial calpain-1 induces ROS generation, contributing to diabetic cardiomyopathy. We HYPOTHESIZE that mitochondrial calpain-1 targets and impairs ATP synthase activity. Disruption of ATP synthase promotes ROS generation, which mediates cardiac injury in diabetes. Accordingly, we put forth the following SPECIFIC AIMS to test our hypotheses: (1) To determine whether calpain-1 accumulation in mitochondria contributes to ROS generation in development of diabetic cardiomyopathy; (2) To investigate whether mitochondrial calpain-1 targets and impairs ATP synthase in diabetic cardiomyopathy; (3) To define whether calpain-1 mediated ATP synthase disruption plays a role in mitochondrial ROS generation and diabetic cardiomyopathy. A combination of loss and gain of function approaches will be taken to investigate the roles of mitochondrial calpain-1 on ROS generation and subsequent cardiac injury both in vitro and in vivo. Both streptozocin-induced mice and db/db mice will be employed as a model of type-1 and type-2 diabetes, respectively. Thus, the proposed studies will provide important information about how mitochondrial calpain-1 induces ROS generation in mediating diabetic cardiomyopathy. Further understanding of calpain-mediated diabetic cardiomyopathy will be of great significance in identifying new therapeutic targets and developing new therapy for this disease, which may potentially have significance in clinic settings

英文关键词: Calpain;Diabetes;Cardiomyopathy;ATP synthase;Reactive oxygen species

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

【NeurIPS2021】InfoGCL:信息感知图对比学习
专知会员服务
36+阅读 · 2021年11月1日
【NeurIPS2021】未见深度架构参数预测
专知会员服务
9+阅读 · 2021年10月27日
专知会员服务
36+阅读 · 2021年10月15日
756页美国国家安全AI战略报告
专知会员服务
159+阅读 · 2021年3月25日
【CVPR2021】背景鲁棒的自监督视频表征学习
专知会员服务
15+阅读 · 2021年3月13日
【WWW2021】多视角图对比学习的药物药物交互预测
专知会员服务
53+阅读 · 2021年1月29日
用于研究翻译中性别偏见的数据集
TensorFlow
0+阅读 · 2021年8月19日
Science:脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能
外泌体之家
18+阅读 · 2019年3月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
【NeurIPS2021】InfoGCL:信息感知图对比学习
专知会员服务
36+阅读 · 2021年11月1日
【NeurIPS2021】未见深度架构参数预测
专知会员服务
9+阅读 · 2021年10月27日
专知会员服务
36+阅读 · 2021年10月15日
756页美国国家安全AI战略报告
专知会员服务
159+阅读 · 2021年3月25日
【CVPR2021】背景鲁棒的自监督视频表征学习
专知会员服务
15+阅读 · 2021年3月13日
【WWW2021】多视角图对比学习的药物药物交互预测
专知会员服务
53+阅读 · 2021年1月29日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员