组蛋白变异体H2A.Z在血管平滑肌细胞表型转化中的作用及其机制研究
批准号:
91639107
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
65.0 万元
负责人:
王利
依托单位:
学科分类:
H0214.动脉粥样硬化与动脉硬化
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
桑子超、廖英男、原新丽、任宗娜、于鹏、甄一松、姚芳、刘菲
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中文摘要
血管平滑肌细胞表型转化是血管稳态与重构中的关键分子事件。研究提示染色质调控在血管发育与疾病中发挥着重要作用,但是其作用机制并未系统阐明,尤其是组蛋白变异体的作用尚未报导。我们发现组蛋白变异体H2A.Z在人动脉粥样硬化斑块中表达明显降低,进一步发现H2A.Z选择性地结合在血管平滑肌细胞特异性基因的染色质,敲低H2A.Z导致这些基因表达显著下降。据此推测,H2A.Z在维持血管稳态中发挥着重要作用,其表达下降是血管疾病发生的重要分子事件。为验证此假设,拟首先确定H2A.Z在血管平滑肌细胞表型转化中的作用,并进一步通过基因组学方法明确其机制;接着阐明H2A.Z如何整合到动态的分子调控网络;最后在小鼠疾病模型中调控H2A.Z的表达量探讨干预疾病发生的可能。本研究将揭示组蛋白变异体如何影响血管平滑肌细胞的表型转化,完善我们对于血管稳态与重构的分子调控网络的理解,并为血管疾病的预防与治疗提供新的思路。
英文摘要
Phenotypic switching of vascular smooth muscle cells (VSMCs) is a key event in vascular homeostasis and remodeling. Although recent studies uncovered critical roles of chromatin regulation in vascular development and diseases, it still remains to be elucidated how they form a cohesive regulatory network. In particular, how histone variants contribute to this network remains unknown. Our preliminary results showed that H2A.Z expression was markedly decreased in atherosclerotic lesions. In addition, H2A.Z selectively occupied VSMC marker genes, and its depletion resulted in a dramatic reduction in their expression. Therefore, we hypothesize that H2A.Z plays a pivotal role in vascular homeostasis, and that downregulation of H2A.Z is a key molecular event in vascular diseases. To test our hypothesis, we will first confirm the role of H2A.Z in VSMC phenotypic switching, and uncover the underlying mechanisms by genomic approaches. Then, we will dissect how H2A.Z incorporates into the molecular regulatory network in VSMC fate decisions. Finally, we will evaluate whether manipulation of H2A.Z is capable of ameliorating neointima formation in a mouse femur artery injury model. Findings from this study will reveal the role of histone variants in VSMC phenotypic switching, further our understanding of the molecular basis of vascular homeostasis and remodeling, and provide novel insights into the prevention and intervention of vascular diseases.
血管平滑肌表型转化在血管疾病如动脉粥样硬化中发挥着重要作用,尽管以往有研究提示转录因子、信号通路、细胞外基质等影响血管平滑肌细胞稳态,但是组蛋白变异体在血管平滑肌细胞中的作为远未明朗。为了更好的寻找调控血管稳态的分子,我们在人颈动脉斑块中利用单细胞测序技术,发现了组蛋白变异体H2AZ和平滑肌细胞稳态高度相关。进一步体内体外实验发现H2AZ可以促进平滑肌细胞标志性基因的转录、从而促进其表达,维持平滑肌细胞收缩表型和血管稳态。在机制方面,我们发现H2AZ可以促进核小体的重新组装、从而导致染色质结果相对松散,使得转录因子SMAD3、MED1的结合增加,从而促进了平滑肌细胞标志基因的表达,维持平滑肌细胞表型。当平滑肌细胞丧失表型了时候可以观察到H2AZ表达的显著降低,而在体和离体过表达H2AZ均可以有效促进平滑肌细胞标志基因的表达,维持平滑肌细胞收缩表型并且抑制新生内膜形成。这些发现可以帮我们更好的理解组蛋白变异体在维持血管平滑肌细胞稳态中的作用及机制,为我们防治血管疾病提供了新的思路和靶点。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Single-cell reconstruction of the adult human heart during heart failure and recovery reveals the cellular landscape underlying cardiac function
心力衰竭和恢复期间成人心脏的单细胞重建揭示了心脏功能背后的细胞景观
DOI:10.1038/s41556-019-0446-7
发表时间:2020-01-01
期刊:NATURE CELL BIOLOGY
影响因子:21.3
作者:Wang, Li;Yu, Peng;Hu, Shengshou
通讯作者:Hu, Shengshou
Single-cell reconstruction of differentiation trajectory reveals a critical role of ETS1 in human cardiac lineage commitment
分化轨迹的单细胞重建揭示了 ETS1 在人类心脏谱系承诺中的关键作用
DOI:10.1186/s12915-019-0709-6
发表时间:2019-11-13
期刊:BMC BIOLOGY
影响因子:5.4
作者:Ruan, Hang;Liao, Yingnan;Wang, Li
通讯作者:Wang, Li
THO Complex-Dependent Posttranscriptional Control Contributes to Vascular Smooth Muscle Cell Fate Decision.
THO 复合物依赖性转录后控制有助于血管平滑肌细胞的命运决定
DOI:10.1161/circresaha.118.313527
发表时间:2018
期刊:Circulation Research
影响因子:20.1
作者:Yuan Xinli;Zhang Tao;Yao Fang;Liao Yingnan;Liu Fei;Ren Zongna;Han Leng;Diao Lixia;Li Yankui;Zhou Bingying;He Fan;Wang Li
通讯作者:Wang Li
Histone Variant H2A.Z Is Required for the Maintenance of Smooth Muscle Cell Identity as Revealed by Single-Cell Transcriptomics
单细胞转录组学揭示组蛋白变体 H2A.Z 是维持平滑肌细胞身份所必需的
DOI:10.1161/circulationaha.117.033114
发表时间:2018-11-13
期刊:CIRCULATION
影响因子:37.8
作者:Yao, Fang;Yu, Peng;Wang, Li
通讯作者:Wang, Li
染色质重塑子INO80在心肌谱系决定中的作用及其机制研究
- 批准号:31671542
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:王利
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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