申请书:高脂饮食通过OLR1调控巨噬细胞自噬促进炎症性肠病(IBD)进展的分子机制研究

学术   2024-11-16 12:24   新加坡  

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国家自然科学基金项目申请立项依据

研究题目

高脂饮食通过OLR1调控巨噬细胞自噬促进炎症性肠病(IBD)进展的分子机制研究


研究的重要性

炎症性肠病(IBD)是一种慢性胃肠道炎症性疾病,全球范围内发病率逐年上升,严重影响患者生活质量和社会经济负担。高脂饮食(HFD)被广泛认为是IBD恶化的一个重要环境因素,其通过影响肠道微生态、代谢物水平以及免疫细胞功能,加剧肠道炎症反应。巨噬细胞在IBD的炎症进展中发挥关键作用,而自噬调控被认为是影响巨噬细胞功能的重要机制。本研究聚焦于氧化低密度脂蛋白受体1(OLR1)的作用,探索其如何通过调控巨噬细胞自噬驱动IBD病理进程。


目前研究现状与不足

  1. 高脂饮食与IBD的关联性:研究显示,高脂饮食可通过影响肠道微生物代谢产物(如短链脂肪酸)加重肠道炎症,但具体分子机制尚未明确 (Shao et al., 2023).

  2. 巨噬细胞在IBD中的作用:巨噬细胞在IBD的病理进展中具有双重作用,既可通过M1极化加重炎症,又能通过M2极化促进炎症缓解。然而,巨噬细胞自噬在其功能中的调控作用尚不清晰 (Wang et al., 2020).

  3. OLR1的研究进展:OLR1已被证实在代谢相关炎症中起重要作用,但其在IBD中的具体功能,以及是否通过调控自噬影响巨噬细胞功能尚未被探索 (Iftikhar et al., 2022).


当前研究难点与创新点

  1. 难点

  • 高脂饮食如何通过调控OLR1影响巨噬细胞自噬的具体分子途径尚不清楚。

  • 巨噬细胞自噬在IBD病理中的因果作用尚需明确。

  • 创新点

    • 系统性揭示OLR1在高脂饮食诱导的巨噬细胞自噬调控中的作用。

    • 提出OLR1-自噬轴的新机制,阐明其在IBD进展中的关键作用。

    • 结合体内外实验验证OLR1在调控巨噬细胞炎症功能中的分子机制。


    拟解决的科学问题

    1. 高脂饮食通过哪些信号通路调控OLR1表达并影响巨噬细胞自噬功能?

    2. 巨噬细胞自噬在IBD炎症进展中的具体作用机制是什么?

    3. 是否可以通过靶向OLR1调控巨噬细胞自噬,开发新的IBD干预策略?


    科学假说

    高脂饮食通过上调OLR1表达,抑制巨噬细胞自噬,促使其M1极化,从而加剧IBD的炎症反应和病理进展。


    假说的潜在意义

    如果假说成立,将显著拓展我们对IBD发生机制的理解,为靶向OLR1或巨噬细胞自噬的精准治疗策略提供理论依据,并可能在临床上开发出针对饮食诱导炎症性疾病的新型疗法。


    核心英文参考文献(2020年以后)

    1. Shao, X., et al. High-fat diet promotes colitis-associated tumorigenesis by altering gut microbial butyrate metabolism. International Journal of Biological Sciences, 2023, 19, 5004-5019. DOI

    2. Iftikhar, R., et al. FOXO3 expression in macrophages is lowered by a high-fat diet and regulates colonic inflammation and tumorigenesis. Metabolites, 2022. DOI

    3. Wang, L., et al. Gut microbial bile acid metabolite skews macrophage polarization and contributes to high-fat diet-induced colonic inflammation. Gut Microbes, 2020. DOI

    4. Zhao, D., et al. High-fat diet promotes DSS-induced ulcerative colitis by downregulated FXR expression through the TGFB pathway. BioMed Research International, 2020. DOI

    5. Fan, Y., et al. Glycyrrhetinic acid regulates impaired macrophage autophagic flux in the treatment of non-alcoholic fatty liver disease. Frontiers in Immunology, 2022. DOI

    6. He, M.Q., et al. High-fat diet-induced adipose tissue expansion occurs prior to insulin resistance in C57BL/6J mice. Chronic Diseases and Translational Medicine, 2020, 6, 198-207. DOI

    7. Zhang, N., et al. A ketogenic diet elicits anti-tumor properties through inducing oxidative stress, inhibiting MMP-9 expression and rebalancing M1/M2 tumor-associated macrophages phenotype in a mouse model of colon cancer. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2020. DOI

    8. Ehrlicher, S. E., et al. Short-term high-fat feeding does not alter mitochondrial lipid respiratory capacity but triggers mitophagy response in skeletal muscle of mice. Frontiers in Endocrinology, 2021. DOI

    9. Yang, T., et al. Macrophage STING-YAP axis controls hepatic steatosis by promoting autophagic degradation of lipid droplets. Hepatology, 2023. DOI

    10. Xie, J., et al. Transcriptome sequencing reveals autophagy networks in rat livers during the development of NAFLD and identifies autophagy hub genes. International Journal of Molecular Sciences, 2023. DOI


     


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