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SUMO化修饰活化转录因子6α在心肌病理性重构中的作用和机制研究

批准号81370004 学科分类心脏发育异常与先天性心脏病 ( H0204 )
项目负责人蹇朝 负责人职称副教授 依托单位中国人民解放军第三军医大学
资助金额70.00
万元
项目类别面上项目 研究期限2014 年 01 月 01 日 至
2017 年 12 月 31 日
中文主题词活化转录因子6α;SUMO化;氧化应激;心肌重构;心功能不全
英文主题词ATF6α;sumoylation;oxidative stress;cardiac remodeling;cardiac dysfunction

摘要

中文摘要 心肌病理性重构是心功能不全发生重要的病理生理过程。氧化应激所致心肌细胞凋亡参与心肌病理性重构。在青年基金资助下我们发现:慢性缺氧时活化转录因子6α (ATF6α)持续活化,上调氧化还原蛋白质表达,促进心肌细胞缺氧适应;ATF6α持续活化也能减轻长期超负荷所致心功能损伤。但在心肌病理性重构过程中,ATF6α表达水平逐渐降低,其调控机制尚不清楚。进一步研究发现ATF6α 能被SUMO化修饰,且心肌重构过程中其SUMO化水平显著降低。推测:SUMO-1通过SUMO化修饰ATF6α,增强ATF6α稳定性,减轻心肌病理性重构。基于此,我们拟采用主动脉缩窄建立小鼠心肌病理性重构模型,在体研究SUMO化修饰对ATF6α稳定性和活性的影响;采用WB、免疫共沉淀等在分子水平研究SUMO化修饰对ATF6α稳定性调控的分子机制。通过阐明ATF6α稳定性调控的机制,期望为逆转心肌病理性重构提供新靶点。
英文摘要 Myocardial pathological remodeling is an important pathophysiological process during cardiac dysfunction. Oxidative stress participates in this remodeling, but the regulatory mechanism is unclear. Our preliminary study found: chronic hypoxia-activated transcription factor 6α (ATF6α) sustained activation raised the redox protein expression, to promote myocardial hypoxia adaptation; ATF6α expression and its sumoylation were significantly decreased under some strong stimulations such as overload, and the specific ATF6α sustained activation in myocardial cells could delay the myocardial remodeling process. We speculate that: SUMO-1 regulates ATF6α stability by promoting its SUMO modification, and then reduce myocardial pathological remodeling. Based on this, this project intends to establish a mouse model of myocardial pathological remodeling by trans-aortic contruction, and use adeno-associated virus vectors for enhancing or alleviating the ATF6α SUMO modification in vivo, in order to study the regulation of ATF6α stability and activity and the inhibitory effect of myocardial pathological remodeling by SUMO modification. Also we plan to clarify the molecular mechanism of SUMO modification regulating ATF6α stability and transcriptional activity by immunofluorescence, western blot, and immune co-precipitation. The findings will be expected to clarify the mechanisms of ATF6α stability regulation.
结题摘要 心肌病理性重构是心功能不全发生重要的病理生理过程。氧化应激所致心肌细胞凋亡参与心肌病理性重构。我们在前期研究中发现:慢性缺氧时活化转录因子6α(ATF6α)持续活化,上调氧化还原蛋白质表达,促进心肌细胞缺氧适应;ATF6α持续活化也能减轻长期超负荷所致心功能损伤。本项目中,我们通过进一步研究发现,ATF6α活性水平增加能显著增强心肌对抗缺血再灌注损伤的能力。SUMO化修饰是调控ATF6α蛋白质稳定性增加的主要机制。通过在体干预SUMO化修饰酶的活性后, ATF6α水平增加,心功能不全的发生和进展明显减缓,证实了ATF6α活性水平与心肌重塑的关系。研究结果为久居高原人群较少的冠心病发生率提供了合理的解释,也为临床心肌缺血再灌注损伤的心肌保护,以及心力衰竭的临床治疗提供了有力的理论依据。在该课题的支持下,发表相关SCI论文3篇,在这些工作的基础上,再次滚动获得国家自然科学基金面上项目的资助。

成果

序号 标题 类型 作者
1 CUEDC2 modulates cardiomyocyte oxidative capacity by regulating GPX1 stability 期刊 Ting Li|Tao Zhou|Ying-Bin Xiao|Ai-Ling Li|
2 Upregulated ATF6 contributes to chronic intermittent hypoxia-afforded protection against myocardial ischemia/reperfusion injury. 期刊 Liang Zhao|Yang Zhou|Fuqin Tang|Yingbin Xiao|
3 Cardiac resident macrophages are involved in hypoxia-induced postnatal cardiomyocyte proliferation 期刊 Luo, Gui-Ping|Tang, Fu-Qin|Jian, Zhao|Xiao, Ying-Bin|

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