呼吸链复合体Ⅲ电子漏在电离辐射诱导肺成纤维细胞分化中的作用及其发生机制研究

基本信息
批准号:81472912
项目类别:面上项目
资助金额:75.00
负责人:陈晓红
学科分类:
依托单位:中国人民解放军第三军医大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘涛,蒋为薇,覃容欣,彭伟,杨晓洪,童洋飞,陈波
关键词:
电子漏肺纤维化分化电离辐射成纤维细胞
结项摘要

Myofibroblasts,mainly differentiated from lung fibroblasts, play a pivotal role in the pathogenesis of pulmonary fibrosis.Recently,it was suggested that radiation-induced fibroblast differentiation into myofibroblasts was mediated by reactive oxygen species (ROS). It has been shown that the electron leak from mitochondrial respiratory chain is the primary source of ROS generation in nonphagocytic cells. However, the precise roles of the electron leak in radiation-related lung fibroblasts differentiation have yet to be determined. Sponsored by the Natural Science Foundation of China, our previous studies have shown that the increasing of electron leak from the respiratory chain play an important role in the fibroblast differentiation into myofibroblast induced by ionizing irradiation.Morever, the results of our study indicated that the electron leak may come from complex III of the respiratory chain. That improving of the electron leak may become the new strategy of inhibiting fibroblast differentiation induced by radiation. In this project, by using cellular bioenergetics analysis, blue native-PAGE, RNAi and other technological methods, the mitochondrial dysfunction,such as basal oxygen consumption,glycolysis rates, ATP production, and respiratory capacity induced by radiation will be explored. Also, the the changes of the components in complex Ⅲ and the construuction of supermolecular complex will be stuided. Based on the results of the study, the key role that the electron leak from complex Ⅲof the respiratory chain may contribute to driving fibroblasts differentiation will be elucidated. And the molecular mechanisms responsible for the electron leak in response to radiation will be clarified. Thus new strategies for the prevention and treatment of radiation-induced lung fibrosis will be provided from the experiments.

主要由肺成纤维细胞(LF)分化而来的肌成纤维细胞(MFB)在肺纤维化发生、发展过程中发挥着关键作用。新近发现,电离辐射诱导LF分化依赖于细胞活性氧(ROS)水平,而线粒体电子漏程度是决定细胞ROS水平的关键因素。以电子漏为切入点,探讨电离辐射诱导LF分化机制的相关研究,尚未见报道。基于前一自然基金项目发现呼吸链电子漏在电离辐射诱导LF分化中发挥了关键作用,且电子漏可能主要发生于呼吸链复合体Ⅲ,本项目拟应用细胞能量代谢实时测定、Blue native-page、RNAi等先进技术手段,结合动物和细胞模型,系统研究辐射后LF线粒体功能状态、复合体Ⅲ结构功能及超分子复合物稳定性、构成比的变化等科学问题,旨在明确呼吸链复合体Ⅲ底物端电子漏在电离辐射致LF分化中的重要地位,阐明复合体Ⅲ电子漏发生的生化及分子机制,为探寻放射性肺纤维化的防治新措施提供新思路。

项目摘要

电离辐射诱导肺成纤维细胞(LF)分化为肌成纤维细胞依赖于细胞活性氧(ROS)水平,而线粒体电子漏程度是决定细胞ROS水平的关键因素。本课题以电子漏为切入点,进行了电离辐射诱导LF分化机制的相关研究。研究发现,辐射后细胞内ROS显著升高,ATP含量增加、线粒体O2-•含量显著增加。辐射后细胞呼吸功能增加,电子漏显著增加。同时,辐照导致细胞线粒体膜电位显著降低、结构受损、线粒体动力学失衡。电离辐射后细胞糖酵解增加。NOX4在辐射引起肺成纤维细胞分化过程中的发挥了关键作用,肺成纤维细胞分化与p38MAPK/Akt信号通路有关。进一步的研究证实,电离辐射导致呼吸链复合体I和复合体Ⅲ关键组分表达和功能变化是线粒体发生电子漏,最后诱导肺成纤维细胞分化的重要原因。采用线粒体电子漏抑制剂MitoQ以及中药单体---原青花素均能显著降低线粒体电子漏,防止电离辐射导致呼吸链复合体I和复合体Ⅲ关键组分变化,抑制辐射后细胞内ROS升高和细胞ATP上升,降低线粒体O2-•含量,改善线粒体功能,改善线粒体动力学失衡,纠正细胞糖酵解增加的状态,抑制NOX4/ p38MAPK/Akt信号通路, 阻止电离辐射所诱导的肺成纤维细胞分化。本研究从线粒体呼吸链底物端电子漏这一全新角度研究电离辐射诱导肺成纤维细胞分化、从而促进放射性肺纤维化的机制,研究结果将为放射性肺损伤的防治提供新思路。

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

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
2

骨髓间充质干细胞源外泌体调控心肌微血管内皮细胞增殖的机制研究

骨髓间充质干细胞源外泌体调控心肌微血管内皮细胞增殖的机制研究

DOI:10.16016/j.1000-5404.201907063
发表时间:2019
3

粘土矿物参与微生物利用木质素形成矿物-菌体残留物的结构特征研究

粘土矿物参与微生物利用木质素形成矿物-菌体残留物的结构特征研究

DOI:
发表时间:
4

国际比较视野下我国开放政府数据的现状、问题与对策

国际比较视野下我国开放政府数据的现状、问题与对策

DOI:
发表时间:2016
5

氧化石墨烯片对人乳牙牙髓干细胞黏附、增殖及 成骨早期相关蛋白表达的影响

氧化石墨烯片对人乳牙牙髓干细胞黏附、增殖及 成骨早期相关蛋白表达的影响

DOI:
发表时间:2018

陈晓红的其他基金

批准号:41101548
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:31500439
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:81141031
批准年份:2011
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81272995
批准年份:2012
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:90818014
批准年份:2008
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61403193
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70631004
批准年份:2006
资助金额:85.00
项目类别:重点项目
批准号:51272016
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:50872006
批准年份:2008
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:81072685
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:U1736102
批准年份:2017
资助金额:68.00
项目类别:联合基金项目
批准号:30940082
批准年份:2009
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:61275038
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:30500177
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61605132
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39270792
批准年份:1992
资助金额:3.50
项目类别:面上项目
批准号:30870849
批准年份:2008
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:81071068
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:71431006
批准年份:2014
资助金额:260.00
项目类别:重点项目
批准号:81470123
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51572014
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:91846301
批准年份:2018
资助金额:700.00
项目类别:重大研究计划
批准号:79670100
批准年份:1996
资助金额:7.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

呼吸链电子漏在电离辐射诱导肺成纤维细胞分化中的促进作用及OMT的抑制效应研究

批准号:81272995
批准年份:2012
负责人:陈晓红
学科分类:H29
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
2

线粒体呼吸链电子漏在氯化镍诱导人肺成纤维细胞恶性转化中的作用及产生机制研究

批准号:81102108
批准年份:2011
负责人:何旻蒂
学科分类:H3002
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

呼吸链电子漏在PM2.5诱导肥大细胞脱颗粒中的关键作用与机制研究

批准号:81571569
批准年份:2015
负责人:孙仁山
学科分类:H1106
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
4

电离辐射诱导CSCs生成在肺腺癌辐射抗性中的作用及其调控机制研究

批准号:31570854
批准年份:2015
负责人:李峰生
学科分类:C0503
资助金额:65.00
项目类别:面上项目