NEFA介导内质网应激对奶牛肝细胞自噬和脂质代谢的调控机制

基本信息
批准号:31502129
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:王建国
学科分类:
依托单位:西北农林科技大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:董强,李蓉,孙菲菲,薛瑞旭,郭亚洲
关键词:
奶牛脂质代谢肝细胞内质网应激致病机理
结项摘要

Negative energy balance (NEB) is considered as the pathological basis of energy metabolic disorders in periparturient dairy cows. Under the condition of NEB, excessive fat mobilization results in a marked influx of non-esterified fatty acids (NEFA) in blood, which is crucial to cause energy metabolic disorders, like fatty liver and ketosis etc. Preliminary experiment data showed that high NEFA concentrations increased the expression of endoplasmic reticulum stress (ERS) marker molecules in hepatocytes of dairy cows. Studies have shown that ERS occurs under various pathological conditions, and plays a vital role in pathologic processes of numerous diseases. However, molecular mechanisms of how NEFA-induced ERS is involved in the regulation of hepatocyte autophagy and lipid metabolism in dairy cows remain poorly understood. Therefore, we hypothesize that NEFA-induced ERS regulates hepatocyte autophagy and lipid accumulation, thereby promoting the occurrence of energy metabolic disorders in periparturient dairy cows. In order to make clear the involvement and regulation of NEFA-induced ERS in hepatocyte autophagy, expressions of several key indicators of ERS and autophagy are measured, and their correlation with blood NEFA concentration and liver TG content are as well analyzed in both healthy periparturient dairy cows and cows with high blood NEFA. Primary cultured cow hepatocytes with/without high NEFA are established as a experiment model in vitro. The expression of the key signal molecules of ERS, autophagy and lipid metabolism and their relationships are determined in cultured hepatocytes, which will explore the regulatory mechanism of hepatocyte autophagy and lipid metabolism by NEFA-induced ERS in dairy cows. The present project will further reveal the pathogenesis of energy metabolism disorders in dairy cows, and establish the theoretical basis for searching new targets and methods for prevention and treatment of those diseases.

脂肪过度动员导致的高非酯化脂肪酸(NEFA)血症是诱发围产期奶牛能量代谢障碍性疾病的前提。申请者前期研究显示,高浓度NEFA可显著上调奶牛肝细胞中内质网应激(ERS)标志性分子表达。研究表明ERS与多种疾病发生有关,但NEFA介导的ERS是否参与奶牛肝细胞自噬和脂质代谢调节还不明确。本项目以“NEFA介导的ERS调控肝细胞自噬并促进肝脂沉积,进而促发奶牛能量代谢障碍性疾病”为理论假设,通过测定健康与高NEFA血症奶牛肝脏中ERS和自噬关键因子表达水平,并分析其与血液NEFA浓度和肝脂沉积的相关性,明确NEFA介导ERS并参与奶牛肝细胞自噬调控;通过体外培养奶牛肝细胞并模拟高NEFA血症,测定ERS、自噬和脂质代谢关键信号分子表达水平及其相互关系,探究NEFA介导ERS对奶牛肝细胞自噬和脂质代谢的调控机制,为进一步揭示奶牛能量代谢障碍性疾病的发病机理并探寻其防治的新靶标和途径奠定理论基础。

项目摘要

产后能量摄入无法满足机体代谢需求导致的能量负平衡(NEB)是引发奶牛脂肪肝和酮病的共同病理学基础;NEB条件下,储备的体脂被大量动员而引起的高非酯化脂肪酸(NEFA)血症是引发奶牛能量代谢障碍性疾病的前提。内质网应激(ERS)与多种疾病的发生密切相关,本项目通过测定血液中ERS下游调控脂代谢关键肝脏因子血管生成素样蛋白4(ANGPTL4)和成纤维细胞生长因子21(FGF21)的浓度,明确两种肝脏因子在围产期健康奶牛血液中的变动范围和规律,以及发生能量代谢障碍性疾病时两种肝脏因子的变化;在建立奶牛肝细胞体外培养体系的基础上,添加NEFA模拟NEB条件下奶牛肝脏代谢环境,测定不同浓度的NEFA对ANGPTL4和FGF21表达和分泌的影响;同时,通过比较围产期健康奶牛与高NEFA血症奶牛肝脏中ERS标志性分子的表达水平,明确罹患能量代谢障碍性疾病奶牛肝细胞ERS状态的变化。利用奶牛原代肝细胞中添加NEFA处理不同时间和浓度,评价NEFA对肝细胞内质网应激和自噬相关标志性分子及下游基因表达的影响,以期探究围产期奶牛肝脂代谢紊乱性疾病的分子机制。结果表明,血清中AGNPTL4和FGF21的变化受机体能量状态的影响,能量负平衡可上调两种肝脏因子;酮病和脂肪肝奶牛血清中两种肝脏因子的浓度显著高于同时期健康对照组奶牛;高浓度NEFA可显著促进体外培养的奶牛肝细胞中ANGPTL4和FGF21的表达和分泌,根据ANGPTL4和FGF21可诱导胰岛素抵抗的前提,推测两种肝脏因子可能参与围产期奶牛能量代谢障碍性疾病的病理学过程。NEFA可诱导奶牛原代肝细胞的ERS及自噬,并且ERS在一定程度上介导NEFA诱导的自噬,NEFA介导PERK-eIF2α信号通路可诱导奶牛原代肝细胞自噬并促进肝脂沉积。以上结果为揭示奶牛能量代谢障碍性疾病的发病机理并探寻其防治的新靶标和途径奠定了理论基础。

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

肥胖型少弱精子症的发病机制及中医调体防治

肥胖型少弱精子症的发病机制及中医调体防治

DOI:10.16368/j.issn.1674-8999.2018.12.569
发表时间:2018
2

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

EBPR工艺运行效果的主要影响因素及研究现状

DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2022.03.003
发表时间:2022
3

神经退行性疾病发病机制的研究进展

神经退行性疾病发病机制的研究进展

DOI:
发表时间:2018
4

濒危植物海南龙血树种子休眠机理及其生态学意义

濒危植物海南龙血树种子休眠机理及其生态学意义

DOI:10.11931/guihaia.gxzw201701024
发表时间:2017
5

氧化应激与自噬

氧化应激与自噬

DOI:
发表时间:2016

王建国的其他基金

批准号:51176028
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:U1931131
批准年份:2019
资助金额:50.00
项目类别:联合基金项目
批准号:21366017
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50978052
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:59778004
批准年份:1997
资助金额:11.00
项目类别:面上项目
批准号:11205208
批准年份:2012
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21871060
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:10974021
批准年份:2009
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:21272128
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21502022
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:39860019
批准年份:1998
资助金额:11.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:91334103
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:重大研究计划
批准号:20073057
批准年份:2000
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:21672114
批准年份:2016
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:20602021
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21176221
批准年份:2011
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:51104117
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:20906081
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:60971080
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:71041005
批准年份:2010
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:10574018
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:U1732139
批准年份:2017
资助金额:52.00
项目类别:联合基金项目
批准号:59648001
批准年份:1996
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:19102008
批准年份:1991
资助金额:2.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51865045
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51201001
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:81801824
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10572046
批准年份:2005
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:11172087
批准年份:2011
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:40771119
批准年份:2007
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:11303085
批准年份:2013
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50774046
批准年份:2007
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:31360457
批准年份:2013
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:U1361211
批准年份:2013
资助金额:230.00
项目类别:联合基金项目
批准号:71503023
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:21227002
批准年份:2012
资助金额:300.00
项目类别:专项基金项目
批准号:50765004
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31873032
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:31760543
批准年份:2017
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51477123
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31160380
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51274122
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:50578040
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:59008498
批准年份:1990
资助金额:3.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10072020
批准年份:2000
资助金额:17.00
项目类别:面上项目
批准号:51674246
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51709291
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:20876163
批准年份:2008
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:31501436
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:18902018
批准年份:1989
资助金额:1.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30960223
批准年份:2009
资助金额:28.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51077104
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:81902761
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10344001
批准年份:2003
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21878272
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:61231003
批准年份:2012
资助金额:290.00
项目类别:重点项目
批准号:51138002
批准年份:2011
资助金额:290.00
项目类别:重点项目

相似国自然基金

1

FMO3调控奶牛内质网应激及脂代谢的作用机制

批准号:31602121
批准年份:2016
负责人:邓清华
学科分类:C1809
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

CREBH调控溶酶体酸化对肝细胞脂质自噬的影响及机制

批准号:81800519
批准年份:2018
负责人:邓晓玲
学科分类:H0307
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

肝细胞内质网应激对Insig-SCAP-SREBPs脂质代谢途径的影响

批准号:81000357
批准年份:2010
负责人:宁波
学科分类:H0710
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
4

围产期奶牛高NEFA血症对脂肪组织脂代谢和分泌机能的影响

批准号:31572581
批准年份:2015
负责人:李小兵
学科分类:C1809
资助金额:64.00
项目类别:面上项目