《TRF2協同PARP1在急性氧化應激損傷的作用機制》是依託上海交通大學，由陸一鳴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：TRF2協同PARP1在急性氧化應激損傷的作用機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陸一鳴
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
PARP蛋白家族是急性氧化應激中決定細胞損傷程度的重要調控因子。TRF2是端粒蓋帽保護蛋白，在染色體穩定和細胞增殖分化中起重要作用。我們用RNA干擾- - 基因高通量掃描技術已發現PARP1參與TRF2為中心的端粒保護，因此打算通過建立急性氧化應激神經元細胞損傷模型和動物模型，研究調控TRF2動態表達對急性氧化應激損傷的影響，擬證明（1）在急性氧化應激，TRF2調控PARP1參與DNA損傷修復和炎症反應導致的器官功能衰竭；（2）TRF2動態表達可影響PARP活性抑制劑的敏感性，聯合調控TRF2水平和抑制PARP活性有助於早期控制急性氧化應激，減少細胞病理性損傷或臟器功能衰竭。由於部分PARP活性抑制劑已進入危重疾病的臨床套用或研究階段，探討PARP活性抑制劑藥物協同以TRF2為靶點的臨床治療，可以從多信號途徑著手，聯手控制急性應激損傷。
結題摘要
本課題組前期的生化和生物學研究闡明了TRF2作為端粒保護核心蛋白，確保複製過程中端粒結構和功能的完整。本項目通過RNA干擾--基因高通量掃描技術進行大規模分子篩選，發現PARP1、2蛋白，特別是PARP1參與該機制, 並控制氧化損傷。在上述研究的基礎上，首先構建了可調控表達TRF2的細胞模型和動物模型，證明TRF2的功能缺失能加重藥物或化學物質介導的急性氧化應激，其機制主要通過加重氧化應激細胞的DNA損傷，因此證明TRF2 能協同PARP1抑制氧化損傷。 其次, 證明TRF2抑制急性氧化應激損傷的機制與TRF2調控神經系統特異性表達基因，參與氧化損傷介導的DNA損傷有關。體內外實驗均證實，TRF2在腦組織中特異性高表達，受TRF2調控的神經系統特異性表達基因PPP2R2C、REST相關基因SNAP25、PLXNIB2的表達量與TRF2一致。過表達或抑制端粒保護蛋白TRF2能特異性調控PPP2R2C、SNAP25和PLXNIB2等神經特異性蛋白的表達，從而影響神經幹細胞分化和神經元功能。 進一步的實驗證明，TRF2協助PARP1在急性氧化應激損傷模型中共同參與DNA損傷修復的機制與TRF2調控神經特性基因表達、促進神經元分化、改善氧化損傷對神經細胞的DNA損傷和促進神經組織修復有關。最後，結合上述理論研究的結果， 即TRF2能調控神經特異性基因，抑制DNA損傷，降低急性氧化應激，探索TRF2或端粒為作用靶點，用端粒位置效應模型篩選出對端粒有影響的抑制氧化藥物。我們發現藥物1和藥物2等兩項氧化抑制劑能協同TRF2，抑制DNA損傷，特別是抑制端粒DNA損傷，維持端粒結構穩定，降低氧化應激對組織的損傷。我們還發現ICRF-193等抑制劑可以拮抗TRF2功能缺失導致的端粒損傷，氧化損傷，促進還原修復。由於部分氧化活性抑制劑已進入監護病房危重疾病的臨床套用階段和/或臨床研究階段，探討氧化活性抑制劑協同TRF2為靶點的臨床治療，可以強化或開拓抗氧化劑或還原劑在急危重病患者使用療效或套用範圍，做到從不同作用機制、多信號途徑著手，聯手控制急性應激損傷，適用於急危重症患者的治療。 上述研究目前已發表標註該項目的英文文章6篇，另有一篇英文文章正在準備投稿。培養碩士研究生9人，培養團隊優秀人才1名，申請1項國家專利（第二申請人）。
