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【6h】

TNFR2激活Stat3和NF-kB信号通路促进OPA1依赖性的线粒体融合

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致谢

摘要

缩略词表

1.引言

2.实验材料

2.1 实验动物及动物模型的构建

2.2 实验仪器

2.3 实验试剂

3 实验方法

3.1 细胞及心脏样本的收集

3.2 Western Blot

3.3 细胞及细胞培养条件

3.4 质粒及病毒的构建

3.5 细胞转染

3.6 组织学分析

3.7 透射电镜样本处理及拍摄

3.8 细胞免疫荧光染色

3.9 小鼠心脏超声

3.10 荧光定量PCR

3.11 组织线粒体的提取

3.12 线粒体的流式细胞仪检测

3.13 细胞及线粒体呼吸功能检测

3.14 染色质免疫共沉淀(CHIP)及PCR

3.15 蛋白质免疫共沉淀(Co-IP)

3.16 ATP含量检测

3.17 生物信息学分析

3.18 统计学方法

4 结果

4.1 TNFR2激活可以增加NMCMs线粒体的融合和功能

4.2 NMCMs中TNFR2激活对线粒体的生物合成功能没有影响

4.3 TNFR2激活上调NMCMs中OPA1的表达

4.4 TNFR2激活后通过上调OPA1蛋白水平调控NMCMs中线粒体形态和功能

4.5 TNFR2激活后通过Stat3和NF-kB信号通路上调了OPA1的表达

4.6 TNFR2介导的Star3的乙酰化的增加促进了Sat3和RelA的相互作用并由此介导OPA1的上调

4.7 P300介导的Stat3-DBD的乙酰化是促进Stat3/RelA相互作用的关键

4.8 P300介导的Stat3的赖氨酸370和/或者赖氨酸383位点介导了HEK293T细胞中的Stat3/RelA相互作用

4.9 分子动力学模拟定量分析Stat3乙酰化对Stat3/RelA相互作用的影响

4.10 NMCMs中K370和K383位点的乙酰化参与了TNFR2激活介导的OPA1的表达和线粒体的形态功能的改变

4.11 TNFR2介导的线粒体途径的保护作用在TAC中的验证

5.讨论

参考文献

附录

综述 心脏疾病中线粒体动态的分子调控机制

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摘要

背景:肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是一种炎性细胞因子,它的信号传递和激活作用促进了心衰的发生和发展。抗TNF-α的临床研究并没有取得效果,甚至恶化心衰进程,这可能是由于抗TNF-α治疗的同时抑制了具有心肌保护作用的TNF-α受体2(TNFR2)。但是TNFR2激活后产生心肌保护的具体机制有待进一步阐明。
  方法及结果:原代乳鼠(C57BL/6)心肌细胞分离后进行体外培养。乳鼠心肌细胞下调TNFR1受体(TNFR1 shRNA转染)后在含有TNF-α(0.5 ng/ml)的培养基中孵育,进而研究TNFR2激活后对心肌细胞的保护作用。该研究证实TNFR2激活后可以促进线粒体的融合(线粒体体积增加,圆度和数量减少),伴随着线粒体功能的改善(线粒体膜电位,ATP产生及氧气消耗率增加)。重要的是,TNFR2激活促进线粒体融合和功能的增加是通过上调OPA1表达水平来实现的。进一步的研究证实了Stat3和RelA都能够结合在OPA1的启动子区域从而协同的介导OPA1的表达。此外,Stat3/RelA相互作用所形成的转录复合物是OPA1表达的关键环节。Stat3/RelA相互作用依赖于Stat3上的赖氨酸370位点和赖氨酸383位点的乙酰化修饰,而这两个位点的乙酰化修饰是通过p300(乙酰化酶)来介导的。由此,在TNFR2激活的心肌细胞中,p300介导的乙酰化依赖性的Stat3/RelA的相互作用是上调OPA1表达的先决条件。TNFR2活化的保护作用在主动脉缩窄的转基因小鼠模型中也得到了证实。
  结论:心肌细胞中TNFR2激活后可以增加p300依赖性的Stat3乙酰化,从而促进了Stat3和RelA的相互作用并上调OPA1的表达,进而有效维持线粒体形态和功能并改善心衰的病理进程。

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