Mouse models for esophageal Cox-2 oxidative stress and DNA damage

食管 Cox-2 氧化应激和 DNA 损伤的小鼠模型

基本信息

  • 批准号:
    8680384
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.73万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-06-13 至 2018-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Barrett's esophagus (BE) is the replacement of the normal squamous esophageal epithelium with an intestinalized columnar epithelium. It occurs in response to chronic acid and bile reflux and is an important risk factor for the development of esophageal adenocarcinoma (EAC). BE is thought to be an adaptive response to chronic tissue injury and the release of pro-inflammatory prostaglandins and cytokines. However, the mechanisms underpinning BE pathogenesis remain poorly understood in part due to the paucity of experimental animal models. The development of innovative, genetically based and physiologically relevant mouse models for BE is an important long-term objective of my lab. Cox-1 and Cox-2 are the rate-limiting enzymes in prostaglandin biosynthesis. Cox-2 expression is induced in the esophagus by acid reflux, and the inhibition of Cox-2 reduces the progression to BE and cancer in a rat bile reflux model. Cox-2 is also known to increase intracellular oxidative stress and damage DNA. Nevertheless, a role for Cox-2 in the pathogenesis of BE and EAC has not been tested. We have utilized a novel 3D in vitro cell culture system to model BE pathogenesis. When we express Cox-2 in normal human esophageal keratinocytes we observe the development of intestinal mucin-filled cysts. This suggests that Cox-2 expression is sufficient to induce an altered cell lineage from keratinocytes, one that has mucin-secretory features consistent with BE cells. We therefore hypothesize that Cox-2 expression in the murine esophagus results in a chronic esophagitis that models GERD esophagitis by provoking oxidative stress, DNA damage, and the development of metaplasia and dysplasia. The rationale for the proposed research is that while a role for Cox-2 in the pathogenesis of Barrett's esophagus is suggested by clinical observational data, this has not been proven in animal models. Once it is established, greater consideration can be given to pharmacological approaches to prevent the onset of BE and limit progression to cancer. Guided by strong preliminary data, this hypothesis will be tested by the following inter-related Specific Aims: 1) Does chronic Cox-2 activity in the esophagus of K14-Cox2 mice result in inflammation, oxidative stress, DNA damage, and the adoption of an altered differentiation program? 2) Can a diminished antioxidant response or defective DNA repair synergize with esophageal Cox-2 expression to accelerate the onset of DNA damage, metaplasia, and dysplasia? Summary BE is an increasingly common precancerous condition and an emerging U.S. health problem. Our studies are significant because they mechanistically explore the contributions of Cox2 to BE pathogenesis, and we anticipate our approaches will yield improved mouse models for BE. Additionally, as a Midcareer Investigator Award, this study will provide an outstanding focus for the PI to: 1) advance his skills in mouse pathobiology research and comprehensive phenotyping; 2) serve as a basis for mentoring of junior investigators in these areas; and 3) Conduct state-of-the-art biomedical research in mouse pathobiology.
描述(由申请方提供):Barrett食管(BE)是正常鳞状食管上皮被钙化柱状上皮替代。它发生在慢性酸和胆汁反流的反应中,是食管腺癌(EAC)发展的重要危险因素。BE被认为是对慢性组织损伤和促炎性前列腺素和细胞因子释放的适应性反应。然而,BE的发病机制仍然知之甚少,部分原因是缺乏实验动物模型。开发创新的、基于遗传的和生理相关的BE小鼠模型是我实验室的一个重要的长期目标。考克斯-1和考克斯-2是前列腺素生物合成的限速酶。食管中的考克斯-2表达由酸反流诱导,并且在大鼠胆汁反流模型中抑制考克斯-2减少BE和癌症的进展。还已知考克斯-2增加细胞内氧化应激和损伤DNA。然而,考克斯-2在BE和EAC发病机制中的作用尚未得到证实。我们已经利用一种新的三维体外细胞培养系统来模拟BE发病机制。 当我们在正常人食管角化细胞中表达考克斯-2时,我们观察到肠粘蛋白填充的囊肿的发展。这表明考克斯-2表达足以诱导角质形成细胞的细胞谱系改变,其具有与BE细胞一致的粘蛋白分泌特征。因此,我们假设考克斯-2在小鼠食管中的表达导致慢性食管炎,其通过引起氧化应激、DNA损伤以及化生和异型增生的发展来模拟GERD食管炎。拟议研究的基本原理是,虽然临床观察数据表明考克斯-2在巴雷特食管发病机制中的作用,但这尚未在动物模型中得到证实。一旦确定,可以更多地考虑药理学方法来预防BE的发作并限制癌症的进展。在强有力的初步数据的指导下,该假设将通过以下相互关联的特定目的进行检验:1)K14-Cox 2小鼠食管中的慢性考克斯-2活性是否导致炎症、氧化应激、DNA损伤和采用改变的分化程序?2)抗氧化反应减弱或DNA修复缺陷能否与食管考克斯-2表达协同作用,加速DNA损伤、化生和异型增生的发生? BE是一种越来越常见的癌前病变,也是美国一个新出现的健康问题。我们的研究是重要的,因为它们从机理上探索了Cox 2对BE发病机制的贡献,我们预计我们的方法将产生改进的BE小鼠模型。此外,作为一项中期研究者奖,本研究将为PI提供一个突出的重点:1)提高他在小鼠病理生物学研究和综合表型分析方面的技能; 2)作为指导这些领域初级研究者的基础; 3)在小鼠病理生物学方面进行最先进的生物医学研究。

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 }}

JOHN P. LYNCH其他文献

Effect of Pretreatment with Nitric Oxide and N-Ethylmaleimide on the Level of Sulphydryl Compounds in Bacteria and on their Sensitivity to X-Irradiation under Anoxia
一氧化氮和 N-乙基马来酰亚胺预处理对缺氧条件下细菌巯基化合物水平及其对 X 射线敏感性的影响
  • DOI:
    10.1038/1941247a0
  • 发表时间:
    1962-06-30
  • 期刊:
  • 影响因子:
    48.500
  • 作者:
    JOHN P. LYNCH;P. HOWARD-FLANDERS
  • 通讯作者:
    P. HOWARD-FLANDERS

JOHN P. LYNCH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('JOHN P. LYNCH', 18)}}的其他基金

Mouse models for esophageal Cox-2 oxidative stress and DNA damage
食管 Cox-2 氧化应激和 DNA 损伤的小鼠模型
  • 批准号:
    8509309
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
Mouse models for esophageal Cox-2 oxidative stress and DNA damage
食管 Cox-2 氧化应激和 DNA 损伤的小鼠模型
  • 批准号:
    9245744
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
Modeling oxidative stress and DNA damage using GI organotypic culture systems
使用胃肠道器官培养系统模拟氧化应激和 DNA 损伤
  • 批准号:
    8415397
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
Modeling oxidative stress and DNA damage using GI organotypic culture systems
使用胃肠道器官培养系统模拟氧化应激和 DNA 损伤
  • 批准号:
    8516138
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
Modeling oxidative stress and DNA damage using GI organotypic culture systems
使用胃肠道器官培养系统模拟氧化应激和 DNA 损伤
  • 批准号:
    8697174
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
The Intestinal Stem Cell Niche
肠道干细胞利基
  • 批准号:
    8318947
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
Cdx2 modulates beta-catenin activity in intestinal cells
Cdx2 调节肠细胞中的 β-连环蛋白活性
  • 批准号:
    7898167
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
Cdx2 modulates beta-catenin activity in intestinal cells
Cdx2 调节肠细胞中的 β-连环蛋白活性
  • 批准号:
    7845908
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
The Intestinal Stem Cell Niche
肠道干细胞利基
  • 批准号:
    8499784
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
The Intestinal Stem Cell Niche
肠道干细胞利基
  • 批准号:
    8534108
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:

相似国自然基金

具有抗癌活性的天然产物金霉酸(Aureolic acids)全合成与选择性构建2-脱氧糖苷键
  • 批准号:
    22007039
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
海洋放线菌来源聚酮类化合物Pteridic acids生物合成机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
手性Lewis Acids催化的分子内串联1,5-氢迁移/环合反应及其在构建结构多样性手性含氮杂环化合物中的应用
  • 批准号:
    21372217
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
对空气稳定的新型的有机金属Lewis Acids催化剂制备、表征与应用研究
  • 批准号:
    21172061
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    30.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
钛及含钛Lewis acids促臭氧/过氧化氢体系氧化性能的广普性、高效性及其机制
  • 批准号:
    21176225
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Zip Nucleic Acids引物对高度降解和低拷贝DNA检材的STR分型研究
  • 批准号:
    81072511
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
海洋天然产物Makaluvic acids 的全合成及其对南海鱼虱存活的影响
  • 批准号:
    30660215
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

CAREER: Highly Rapid and Sensitive Nanomechanoelectrical Detection of Nucleic Acids
职业:高度快速、灵敏的核酸纳米机电检测
  • 批准号:
    2338857
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Lipid nanoparticle-mediated Inhalation delivery of anti-viral nucleic acids
脂质纳米颗粒介导的抗病毒核酸的吸入递送
  • 批准号:
    502577
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
Double Incorporation of Non-Canonical Amino Acids in an Animal and its Application for Precise and Independent Optical Control of Two Target Genes
动物体内非规范氨基酸的双重掺入及其在两个靶基因精确独立光学控制中的应用
  • 批准号:
    BB/Y006380/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Research Grant
Quantifying L-amino acids in Ryugu to constrain the source of L-amino acids in life on Earth
量化 Ryugu 中的 L-氨基酸以限制地球生命中 L-氨基酸的来源
  • 批准号:
    24K17112
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Collaborative Research: RUI: Elucidating Design Rules for non-NRPS Incorporation of Amino Acids on Polyketide Scaffolds
合作研究:RUI:阐明聚酮化合物支架上非 NRPS 氨基酸掺入的设计规则
  • 批准号:
    2300890
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Integrated understanding and manipulation of hypoxic cellular functions by artificial nucleic acids with hypoxia-accumulating properties
具有缺氧累积特性的人工核酸对缺氧细胞功能的综合理解和操纵
  • 批准号:
    23H02086
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Basic research toward therapeutic strategies for stress-induced chronic pain with non-natural amino acids
非天然氨基酸治疗应激性慢性疼痛策略的基础研究
  • 批准号:
    23K06918
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Molecular mechanisms how arrestins that modulate localization of glucose transporters are phosphorylated in response to amino acids
调节葡萄糖转运蛋白定位的抑制蛋白如何响应氨基酸而被磷酸化的分子机制
  • 批准号:
    23K05758
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Molecular recognition and enantioselective reaction of amino acids
氨基酸的分子识别和对映选择性反应
  • 批准号:
    23K04668
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Synthetic analogues based on metabolites of omega-3 fatty acids protect mitochondria in aging hearts
基于 omega-3 脂肪酸代谢物的合成类似物可保护衰老心脏中的线粒体
  • 批准号:
    477891
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.73万
  • 项目类别:
    Operating Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了