Endothelial Regulation of Vascular Calcification

血管钙化的内皮调节

基本信息

项目摘要

PROJECT SUMMARY: Vascular calcification (VC) frequently complicates cardiovascular disease. It increases the morbidity and mortality and constitutes a significant obstacle in interventions and surgeries. The vascular endothelium plays an important role in VC. The intimal (luminal) endothelial cells (ECs) contribute to VC by providing osteoprogenitor cells through endothelial-mesenchymal transitions (EndMTs). The adventitial ECs are known to contribute to neo-angiogenesis in diseased vascular wall, but it is unknown whether such ECs support VC and what defines them. A subset of ECs with high expression of the EC marker CD31 and the glycoprotein Endomucin (Emcn) has been found in bone to support bone formation. It is possible that adventitial or other peripheral ECs are recruited to diseased areas to promote calcification. Preliminary experiments, using the Matrix Gla Protein null (Mgp-/-) mouse as a VC model, showed extensive EC involvement in the calcified aorta. We identified two subtypes of ECs in the adventitial vs. the intimal endothelium (referred to as a-ECs and i- ECs). The a-ECs were CD31+Emcm+ and correlated with the severity of the VC, whereas the i-ECs were CD31+Emcn-. The two ECs had distinct transcriptional profiles with stem cell and osteogenic markers in the i- ECs vs. enhanced Notch expression in the a-ECs. Endothelial deletion of Notch1 reduced the a-ECs and limited VC while promoting cartilage formation and survival in the Mgp-/- mice. The bone transcription factor Osterix was expressed in both types of ECs. We hypothesize that a-ECs are distinct from i-ECs, recruited to nascent VC, and susceptible to Notch disruption. We also hypothesize that Osterix is protective of EC lineage. In Aim 1, we will characterize the a-ECs (CD31+Emcn+) and compare to the i-ECs (CD31+Emcn-) in the Mgp-/- model, and correlate with severity of VC and marker expression. We will identify unique markers for the respective ECs, with comparison to bone, using transcriptional profiles from single cell RNA sequencing (scRNAseq). We will test the concept that angiogenesis is required for VC using angiogenic inhibitors. In Aim 2, we will determine the effect of loss or gain of endothelial Notch signaling on the EC subtypes and VC. We will examine the distribution of Notch components in relation to VC, and generate Mgp-/- mice with endothelial- specific loss of Notch1 or the Notch receptor inactivator Fbxw7. We will use the mice to determine the effect on the appearance of the endothelial subtypes, calcification and transcriptional profiles by scRNAseq. We will also apply loss and gain of Notch to ECs in vitro and identify novel Notch targets and networks. In Aim 3, we will determine if Osterix helps maintain EC lineage or promotes calcification in vitro and in vivo using human aortic ECs and inducible endothelial-specific Osterix gene deletion in Mgp-/- mice. We will compare the transcriptional profiles of ECs with and without Osterix by scRNAseq in order to clarify the effect on EC lineage, a-ECs vc. I- ECs, and involved signaling networks. Our results may have a significant impact on the field of VC, in particular on the understanding of the endothelial pathology and involvement in VC.
项目摘要: 血管钙化(VC)经常使心血管疾病复杂化。它增加了发病率和 死亡率和构成干预和手术的重要障碍。血管内皮播放 在VC中的重要作用。内膜(腔)内皮细胞(EC)通过提供对VC的贡献 骨基因细胞通过内皮间充质转变(ENDMTS)。外来EC是已知的 在病态血管壁中有助于新血管生成,但尚不清楚这种ECS是否支持VC 以及定义它们的原因。 EC标记CD31和糖蛋白具有高表达的EC的子集 在骨骼中发现了内核素(EMCN)以支撑骨形成。可能存在外在或其他 外围EC被招募到患病区域以促进钙化。初步实验,使用 矩阵GLA蛋白NULL(MGP - / - )小鼠作为VC模型,显示出广泛的EC参与到钙化的主动脉中。 我们在外来膜和内皮内皮中确定了EC的两个亚型(称为A-EC和I- ECS)。 A-EC是CD31+ EMCM+,与VC的严重程度相关,而I-EC是 CD31+EMCN-。这两个EC在I-中具有与干细胞和成骨标记的不同转录曲线 ECS与A-EC中增强的Notch表达。 Notch1的内皮缺失减少了A-EC和 在MGP - / - 小鼠中促进软骨形成和存活的同时,有限的VC。骨转录因子 在两种类型的EC中都表达了Osterix。我们假设A-EC与I-EC不同,被招募到 新生的VC,容易受到缺口干扰。我们还假设Osterix保护了EC谱系。 在AIM 1中,我们将表征A-EC(CD31+EMCN+),并与MGP - / - 中的I-EC(CD31+EMCN-)进行比较。 模型,与VC和标记表达的严重程度相关。我们将确定独特的标记 与骨骼相比,相应的EC使用单细胞RNA测序的转录曲线 (scrnaseq)。我们将测试使用血管生成抑制剂VC需要血管生成的概念。目标 2,我们将确定内皮缺口信号传导对EC亚型和VC的损失或增益的影响。我们 将检查与VC相关的Notch组件的分布,并与内皮生成MGP - / - 小鼠 Notch1或Notch受体灭活剂FBXW7的特异性损失。我们将使用小鼠确定对 Scrnaseq的内皮亚型,钙化和转录曲线的外观。我们也会 将Notch的损失和增益应用于ECS的体外,并确定新颖的Notch目标和网络。在AIM 3中,我们将 确定Osterix是否有助于维持EC谱系或使用人主动脉在体外和体内促进钙化 MGP - / - 小鼠中的EC和可诱导的内皮特异性Osterix基因缺失。我们将比较转录 为了阐明对EC谱系的影响A-ECS VC,带有和不带Osterix的EC的概况。我- EC和涉及信号网络。我们的结果可能对VC领域有重大影响 特别是了解内皮病理学和参与VC的理解。

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 }}

Kristina I Bostrom其他文献

Kristina I Bostrom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('Kristina I Bostrom', 18)}}的其他基金

Endothelial Regulation of Vascular Calcification
血管钙化的内皮调节
  • 批准号:
    10541216
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Role of The Endothelium In Vascular Calcification
内皮在血管钙化中的作用
  • 批准号:
    8435888
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Role of The Endothelium In Vascular Calcification
内皮在血管钙化中的作用
  • 批准号:
    8609059
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of Vascular Calcification
血管钙化的分子机制
  • 批准号:
    7647663
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Molecular Mechanism of Matrix GLA Protein (MGP)
基质 GLA 蛋白 (MGP) 的分子机制
  • 批准号:
    7226328
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms of MGP; Role in AVMs
MGP的分子机制;
  • 批准号:
    9915958
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Molecular Mechanism of Matrix GLA Protein (MGP)
基质 GLA 蛋白 (MGP) 的分子机制
  • 批准号:
    7576120
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Molecular Mechanism of Matrix GLA Protein (MGP)
基质 GLA 蛋白 (MGP) 的分子机制
  • 批准号:
    7094435
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Molecular Mechanism of Matrix GLA Protein (MGP)
基质 GLA 蛋白 (MGP) 的分子机制
  • 批准号:
    7367839
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Mechanism of Matrix Gla Protein (MGP); Adipose Fibrosis
基质 Gla 蛋白 (MGP) 的作用机制;
  • 批准号:
    10670995
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:

相似国自然基金

ANGPTL4促进血管平滑肌细胞衰老对急性Stanford A型主动脉夹层的作用及其机制
  • 批准号:
    82371582
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
金属硫蛋白MT3通过锌稳态促进GPX4表达抑制平滑肌细胞铁死亡和主动脉夹层的机制研究
  • 批准号:
    82300551
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
SEPT2巯基亚硝基化修饰调控巨噬细胞活化参与主动脉夹层的机制研究
  • 批准号:
    82370491
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
二叶式主动脉瓣人群经导管主动脉瓣置换术后瓣周漏的风险因素分析及生物力学机理研究
  • 批准号:
    82370375
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
二甲基化促进棕榈酰化修饰调控DPP4蛋白酶活性在主动脉瓣钙化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82370379
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Endothelial biomechanics in vascular aging
血管老化中的内皮生物力学
  • 批准号:
    10804883
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
GATA4 as a Modulator of Aortic Root Sensitivity to Mechanochemical Disruptions Caused by an Aneurysm-causing Mutation
GATA4 作为主动脉根部对动脉瘤突变引起的机械化学破坏敏感性的调节剂
  • 批准号:
    10462239
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Endothelial Regulation of Vascular Calcification
血管钙化的内皮调节
  • 批准号:
    10541216
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
GATA4 as a Modulator of Aortic Root Sensitivity to Mechanochemical Disruptions Caused by an Aneurysm-causing Mutation
GATA4 作为主动脉根部对动脉瘤突变引起的机械化学破坏敏感性的调节剂
  • 批准号:
    10806122
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
Interplay Between Macrophages, Lipid Oxidation and the Nrf2/HO-1 Axis in the Cardiometabolic Toxicity Induced by Ultrafine Particles
超细颗粒诱导的心脏代谢毒性中巨噬细胞、脂质氧化和 Nrf2/HO-1 轴之间的相互作用
  • 批准号:
    10576371
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 54.09万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了