Heparanase and macrophage migration inhibitory factor as diagnostic/therapeutic targets in trauma and haemorrhagic shock-associated multiple organ failure

乙酰肝素酶和巨噬细胞迁移抑制因子作为创伤和失血性休克相关多器官衰竭的诊断/治疗靶点

基本信息

项目摘要

Injuries with multiple traumata are one of the leading causes of death worldwide, resulting in 4.8-5 million deaths per year. One of the most common consequences in multiple traumata is the multi organ failure (MOF), which is responsible for 51-61% of all deaths in trauma and is associated with longer stays in the intensive care units (ICU) and raised costs for healthcare systems, as there is no specific, preventive treatment. MOF can be a result of a trauma-induced inflammation and/or organ ischemia. The systemic inflammation after trauma is triggered by a multitude of factors including poor oxygen supply due to haemorrhagic shock and the release of damage-associated molecular patterns (DAMPs) caused by tissue injury. Heparanase specifically releases heparan sulfate (HS) fragments after sterile or infectious insults which leads to endothelial glycocalyx degradation and elevated vascular permeability. The proinflammatory cytokine MIF (macrophage migration inhibitory factor) is associated with local or systemic inflammation and increased plasma MIF levels correlate with poor outcome in patients with sepsis, systemic inflammatory response syndrome and other critical illnesses.In our own preliminary work, we identified 2 key families that are involved in the pathogenesis of critical illness: MIF and heparanase. We could show that polytrauma patients exhibited significantly enhanced MIF levels on arrival to the emergency room (ER). Similar findings could be detected in a murine model of severe haemorrhage followed by resuscitation. Treatment with the MIF-inhibitor ISO-1 significantly reduced MIF levels and attenuated organ damage and the fall in blood pressure. In additions, we could show, that heparanase activity and HS serum levels were significantly elevated in patients with septic shock compared to healthy volunteers. The question that arises now is how the MIF- and heparanase system interact in trauma patients. Our goal is to improve our understanding of the kinetics and clinical relevance of these families in polytrauma and elucidate potential signalling pathways responsible for the protective effects of MIF inhibition. Our preliminary data suggest a therapeutic potential of inhibiting MIF, which shall be confirmed by this project to provide an adequate therapeutic strategy to prevent and/or reverse organ damage/failure and improve outcome after polytrauma. Therefore, we propose the following hypothesis:H1: Elevated serum levels of members of the Heparanase-System and MIF-System are associated with a complicated clinical course and increased mortality in patients with polytrauma. H2: Heparanase, MIF, MIF-2 and sCD74 contribute to organ injury and dysfunction caused by polytrauma by mediating CD74/AMPK pathway, the JNK- and PI3K-Akt pathways and ERK-1/2 pathway. H3: Pharmacological inhibition of MIF by ISO-1 attenuates the post-traumatic immunosuppression, organ damage/failure and improves outcome after experimental polytrauma.
多处创伤是全世界主要的死亡原因之一,每年造成480万至500万人死亡。多发性创伤最常见的后果之一是多器官衰竭(MOF),占创伤死亡人数的51%-61%,并与更长时间在重症监护病房(ICU)的停留有关,并增加了医疗保健系统的成本,因为没有专门的预防性治疗。MOF可能是创伤引起的炎症和/或器官缺血的结果。创伤后的全身炎症是由多种因素引起的,包括失血性休克引起的氧气供应不足和组织损伤引起的损伤相关分子模式(DAMP)的释放。乙酰肝素酶在无菌或感染性损伤后特异性地释放硫酸乙酰肝素(HS)片段,导致内皮细胞糖基化降解和血管通透性增加。促炎症细胞因子MIF(巨噬细胞移动抑制因子)与局部或全身炎症有关,血浆MIF水平升高与脓毒症、全身炎症反应综合征和其他危重病患者预后不良相关。在我们自己的前期工作中,我们确定了两个参与危重病发病机制的关键家族:MIF和肝素酶。我们可以显示,多发伤患者在到达急诊室(ER)时MIF水平显著升高。在严重出血后复苏的小鼠模型中也可以检测到类似的发现。MIF抑制剂ISO-1的治疗显著降低了MIF水平,减轻了器官损伤和血压下降。此外,我们可以发现,与健康志愿者相比,感染性休克患者的肝素酶活性和HS血清水平显著升高。现在出现的问题是,在创伤患者中,MIF-和肝素酶系统是如何相互作用的。我们的目标是提高我们对这些家庭在多发性创伤中的动力学和临床相关性的理解,并阐明负责MIF抑制的保护作用的潜在信号通路。我们的初步数据显示了抑制MIF的治疗潜力,该项目将证实这一点,以提供足够的治疗策略来预防和/或逆转器官损伤/衰竭,并改善多发伤后的预后。因此,我们提出以下假设:H1:肝素酶系统和MIF系统成员的血清水平升高与复杂的临床病程和多发伤患者的死亡率增加有关。H2:肝素酶、MIF、MIF-2和sCD74通过介导CD74/AMPK通路、JNK-和PI3K-Akt通路以及ERK-1/2通路参与多发伤后的器官损伤和功能障碍。H3:ISO-1对MIF的药理抑制可减轻创伤后免疫抑制、器官损伤/衰竭,并改善实验性多发伤后的预后。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Privatdozent Dr. Lukas Martin其他文献

Privatdozent Dr. Lukas Martin的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Privatdozent Dr. Lukas Martin', 18)}}的其他基金

Role of heparanase as a novel therapeutic target in septic cardiomyopathy
乙酰肝素酶作为脓毒症心肌病新治疗靶点的作用
  • 批准号:
    407026008
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
The impact of synthetic antimicrobial peptides on macro- and microcirculatory dysfunction in sepsis
合成抗菌肽对脓毒症宏观和微循环功能障碍的影响
  • 批准号:
    313691450
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships
The role of ribonuclease A superfamily as a therapeutic target in septic cardiomyopathy.
核糖核酸酶 A 超家族作为脓毒症心肌病治疗靶点的作用。
  • 批准号:
    522498104
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

PRNP调控巨噬细胞M2极化并减弱吞噬功能促进子宫内膜异位症进展的机制研究
  • 批准号:
    82371651
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TIPE2调控巨噬细胞M2极化改善睑板腺功能障碍的作用机制研究
  • 批准号:
    82371028
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
IL-4协同精氨酸优化种植初期巨噬细胞胞葬作用和成骨微环境的作用及机制研究
  • 批准号:
    82370923
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
NPM1表观重塑巨噬细胞代谢及修复表型在心肌缺血损伤中的调控作用
  • 批准号:
    82371825
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转运蛋白RCP调控巨噬细胞脂肪酸氧化参与系统性红斑狼疮发病的机制研究
  • 批准号:
    82371798
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HK2乳酰化修饰介导巨噬细胞功能障碍在脓毒症中的作用及机制
  • 批准号:
    82372160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
蛋白精氨酸甲基化转移酶PRMT5调控PPARG促进巨噬细胞M2极化及其在肿瘤中作用的机制研究
  • 批准号:
    82371738
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于NLRP3/IL-1β信号探讨α7nAChR介导巨噬细胞—心肌细胞互作在Aβ诱导房颤心房重构中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82300356
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Macrophage和Treg在移植免疫调节中的相互作用及其机制研究
  • 批准号:
    81102247
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肢体缺血后适应抑制肺泡巨噬细胞活化及防治肺缺血再灌注损伤机制的研究
  • 批准号:
    81070041
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Anti-Complement Immunotherapy for Pancreatic Cancer
胰腺癌的抗补体免疫治疗
  • 批准号:
    10751872
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of GPR84 signaling during skin repair
GPR84 信号在皮肤修复中的作用
  • 批准号:
    10637039
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
THE IMMUNE SELF-ASSOCIATED STORAGE ORGANELLE (SASO)
免疫自联存储细胞器 (SASO)
  • 批准号:
    10639168
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Time to ATTAC: Adoptive Transfer of T cells Against gp100+ Cells to treat LAM
ATTAC 时间:针对 gp100 细胞的 T 细胞过继转移来治疗 LAM
  • 批准号:
    10682121
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Complement Protein C1q Regulation of Macrophage Metabolic Pathways
补体蛋白 C1q 对巨噬细胞代谢途径的调节
  • 批准号:
    10629550
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Temporospatial Single-Cell Characterization of Angiogenesis and Myocardial Regeneration in Small and Large Mammals
小型和大型哺乳动物血管生成和心肌再生的时空单细胞表征
  • 批准号:
    10751870
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of T cells in tendon healing
T细胞在肌腱愈合中的作用
  • 批准号:
    10753749
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Microglial Activity on Injured Motoneurons
受损运动神经元的小胶质细胞活性
  • 批准号:
    10751692
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Bone marrow-derived myeloid cell dysregulation in malignant progression of glioma
胶质瘤恶性进展中骨髓源性骨髓细胞失调
  • 批准号:
    10730970
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Resolving Spatiotemporal Dynamics of Recombinant Poliovirus Immunotherapy
解决重组脊髓灰质炎病毒免疫疗法的时空动力学问题
  • 批准号:
    10676548
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了