基于氧化应激的T-2毒素致GH3细胞线粒体损伤机制研究

基本信息
批准号:31572575
项目类别:面上项目
资助金额:61.00
负责人:王旭
学科分类:
依托单位:华中农业大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:戴梦红,黄玲利,姜桥,黄德玉,乔芳,刘倩莹,刘相莲
关键词:
损伤机制线粒体氧化应激T2毒素动物健康
结项摘要

T-2 toxin is widespread in cereals and feed, which has strong toxicity. And the toxicity of T-2 toxin is difficult to be reduced. Long-term exposure to the toxin will seriously inhibit the growth of animals, which will result in huge economic losses in livestock production. Recent studies showed that T-2 toxin could cause oxidative stress in cells, which has been regarded to be an important mechanism to explain the toxic effects of the toxin. However, to T-2 toxin, the mechanism by which way induces oxidative stress still remains unclear. Our previous studies have shown that, in GH3 cells, T-2 toxin could result in the significant decrease of mitochondrial membrane potential, the oxidative stress, and the significant increase of the mitochondrial respiratory chain enzyme complex subunits NDUFS3. As known, NDUFS3 is closely related to the production of ROS. In the present study, based on the genomic and proteomic studies, NDUFS3 will be selected to investigate its potential role in mitochondrial dysfunction, oxidative stress and the transcription factor (TFAM) and the upstream signaling pathway cAMP/PKA-CREB-PGC-1α mediating the expression of respiratory chain subunits by using various techniques, such as the chromatin immunoprecipitation technique, RNA interference, overexpression of protein and electron microscopy. Various parameters including the mitochondrial membrane potential, ATP content, morphological changes and the parameters of the oxidative stress were detected to reveal the potential role of NDUFS3. The present study will throw a new light to the prevention of T-2 toxin and the ensurance of animal health.

T-2毒素在谷物和饲料中广泛存在,具有毒性强、脱毒困难等特点,长期暴露于该毒素中将严重抑制动物生长,给畜牧业生产带来巨大经济损失。最近的研究表明,T-2毒素引起细胞产生氧化应激是其一个重要的毒性作用机制。但T-2毒素是如何诱导细胞产生氧化应激的机制尚不清楚。我们前期研究表明,T-2毒素能引起GH3细胞线粒体膜电位明显降低、氧化应激的产生、显著上调与ROS产生密切相关的线粒体呼吸链酶复合物亚基NDUFS3表达。本研究在前期基因组和蛋白组学基础上,以NDUFS3为切入点,应用染色质免疫共沉淀技术、RNA干扰、蛋白超表达、电镜等技术,并结合线粒体膜电位、ATP含量、形态变化和氧化应激指标等阐释该毒素作用下,线粒体亚基在线粒体功能障碍和氧化应激中的作用及其与调控呼吸链亚基表达的转录因子TFAM和上游信号通路cAMP/PKA-CREB-PGC-1α间的相互作用,为毒素预防和保证动物健康奠定坚实基础。

项目摘要

T-2毒素在谷物和饲料中广泛存在,具有毒性强、脱毒困难等特点,长期暴露于该毒素中将严重抑制动物生长,给畜牧业生产带来巨大经济损失。前期研究表明,T-2毒素能引起GH3细胞线粒体膜电位明显降低、氧化应激的产生、显著上调与ROS产生密切相关的线粒体呼吸链酶复合物亚基Ndufs3表达。本研究在前期基因组和蛋白组学基础上,以Ndufs3为切入点,揭示T-2毒素的线粒体毒性机制。研究发现,T-2毒素作用下,沉默Ndufs3能进一步显著增加超氧自由基产生,降低复合物I活性和线粒体ΔΨm,说明Ndufs3表达缺陷能够引起线粒体功能障碍,也会增加GH3细胞对T-2毒素易感性,使线粒体更容易受到T-2毒素损伤。研究表明,Tfam在调控GH3细胞中呼吸链复合物I核心亚基Ndufs3的表达起着关键性作用。T-2毒素可以显著性地增加Tfam和Ndufs3基因启动子核心位点结合。T-2毒素显著增加GH3细胞中PGC-1α、Nrf-1基因和蛋白表达水平,然而通过免疫共沉淀技术初步确定PGC-1α与Nrf-1无直接相互作用。T-2毒素可显著上调PGC-1α和Nrf-2的基因和蛋白表达水平,增加线粒体转录因子Tfam的表达,进而影响GH3细胞中氧化应激水平。干扰PGC-1α后,Ndufs3的基因表达水平显著下降。本研究还首次确定Nrf-2能够结合到线粒体转录因子Tfam、Tfb1m和Tfb2m,复合物I铁硫蛋白亚基Ndufs3和Ndufs7,等的启动子区。研究发现,T-2毒素能增加cAMP的水平,活化PKA,使其活性增加,然后PKA可以磷酸化CREB形成p-CREB,从而激活整个cAMP-PKA-CREB信号通路。阻断PKA信号通路后,T-2毒素诱导的PGC-1α和Ndufs3的基因表达增加都有显著性降低,表明,T-2毒素能够通过激活cAMP-PKA-CREB通路,进而调控PGC-1α和Ndufs3的表达。本研究将为毒素预防和保证动物健康提供科学依据。

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

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
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

Empagliflozin, a sodium glucose cotransporter-2 inhibitor, ameliorates peritoneal fibrosis via suppressing TGF-β/Smad signaling

Empagliflozin, a sodium glucose cotransporter-2 inhibitor, ameliorates peritoneal fibrosis via suppressing TGF-β/Smad signaling

DOI:10.1016/j.intimp.2021.107374
发表时间:2021
4

An alternative conformation of human TrpRS suggests a role of zinc in activating non-enzymatic function

An alternative conformation of human TrpRS suggests a role of zinc in activating non-enzymatic function

DOI:10.1080/15476286.2017.1377868.
发表时间:2017
5

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计

DOI:10.19554/j.cnki.1001-3563.2018.21.004
发表时间:2018

王旭的其他基金

批准号:11602274
批准年份:2016
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11272121
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:19464001
批准年份:1994
资助金额:5.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21704057
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:51268033
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81901083
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402582
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:81772416
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:30801161
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21073072
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:81100810
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:81772886
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81600304
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51709276
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:21406171
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:81201715
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:61703236
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:31900655
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:81501962
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:51708074
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:41101216
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81572176
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81172912
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:11774323
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81771828
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:59977024
批准年份:1999
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:51804252
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:61501299
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51173167
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71802117
批准年份:2018
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31272614
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61871270
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:41807475
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:81572646
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11774265
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:51907120
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:51564015
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51864018
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:51805485
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:41662017
批准年份:2016
资助金额:36.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81701945
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:11304229
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:40502019
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401471
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:41572163
批准年份:2015
资助金额:92.00
项目类别:面上项目
批准号:61404033
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:81900496
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:21503190
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:50477015
批准年份:2004
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:61702024
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:50573067
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:51803129
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:51408589
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:41401076
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

T-2毒素致关节软骨损伤的分子机制研究

批准号:30671800
批准年份:2006
负责人:王丽华
学科分类:H3010
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
2

T-2毒素对小鼠睾丸间质细胞的毒性分子机制

批准号:31201119
批准年份:2012
负责人:杨建英
学科分类:C1208
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

T-2毒素诱导大骨节病软骨细胞损伤的DNA甲基化分子调控机制

批准号:81703177
批准年份:2017
负责人:文嫣
学科分类:H3013
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

T-2毒素诱导及DL-硒代蛋氨酸颉颃肉鸡肝脏氧化应激的分子机制研究

批准号:31802252
批准年份:2018
负责人:杨凌宸
学科分类:C1809
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目