血流剪应力受体GPR68在缺血性心血管疾病中的调节作用和分子机制
批准号:
82070311
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
许杰
依托单位:
学科分类:
心肌损伤、修复、重构和再生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
许杰
中文摘要
心血管疾病是目前导致全球人口死亡最多的疾病。机体中血液流动产生的剪应力在心血管疾病的病理生理过程起至关重要的作用。在前期研究中,我们发现并鉴定了一个全新的血流感应受体GPR68。GPR68是一个对流体剪应力敏感的G蛋白偶联受体,在小动脉内皮细胞上特异表达,并可以将血流剪应力转化为钙离子信号,由此调节小动脉舒张。此外,GPR68在对血流介导的血管外向重塑也有重要的调节作用。然而,GPR68感知血流速度并调节侧支血管重塑和生长的分子调控机制依然不清晰。本课题计划以小动脉内皮细胞为切入点,分析GPR68感受血流剪应力的信号转导以及激活侧枝血管重塑和生长的通路,并在小鼠缺血性疾病模型中探索GPR68对血流介导的血管外向重塑和侧支血管生长的作用,最终探索GPR68小分子激动剂作为治疗缺血性心血管疾病新策略的可行性。
英文摘要
Cardiovascular diseases is the leading cause of death around the world. The mechanical forces caused by the blood flow is instrumental in the pathophysiology of many cardiovascular diseases. Previously, we have identified a novel blood flow sensor GPR68. GPR68 is a G-protein coupled receptor that is sensitive to fluid shear stress generated by the blood flow. GPR68 is expressed on the plasma membrane of the endothelial cells of arterioles, and is capable to convert shear stress to calcium signals, which in turn regulates flow-mediated dilation of the arterioles. Furthermore, we showed that GPR68 is crucial in flow-mediated outward remodeling of arteriole in vivo. However, the molecular mechanism of GPR68’s function in flow-mediated collateral vessel remodeling and growth is not well understood. We propose to characterize the molecular signaling pathway of GPR68 in the context of arteriole endothelial cells in depth. We will further evaluate the effect of modulating GPR68 activity in rodent models of ischemic diseases, and finally explore the feasibility of utilizing small molecule GPR68 agonist as a new therapeutic strategy for ischemic cardiovascular diseases.
心血管疾病是目前导致全球人口死亡最多的疾病,而血液流动对内皮细胞施加的摩擦力(血流剪应力)在多种心血管生理病理过程中起至关重要的作用。在前期研究中,申请人自主研发了全球首台高通量流体剪应力刺激系统,通过大规模筛选,在国际上发现并鉴定了首个对血流剪应力敏感的G蛋白偶联受体(GPCR)——GPR68。我们发现GPR68在内皮细胞中特异表达,能将血流剪应力转化为钙信号,并控制小动脉舒张。我们还证明GPR68作为一个血流感应器,在调控血流介导血管外向重塑过程中起关键作用。本课题工作开展过程中,我们通过Gpr68谱系追踪小鼠型,发现在大腿半膜肌部位的小动脉侧枝内皮细胞表达Gpr68;在缺血损伤后的腓肠肌Gpr68阳性细胞显著增加;并且在腓肠肌中Gpr68阳性的细胞包括小动脉内皮细胞和大量的巨噬细胞。我们建立了Gpr68全身敲除和Gpr68内皮特异性的小鼠,发现内皮特异敲除Gpr68后,后肢缺血恢复显著减少,半膜肌的侧枝小动脉横截面积减少,半膜肌侧枝小动脉周围的巨噬细胞显著减少,而腓肠肌损伤增加,以上表形可能来源于半膜肌组织的趋化因子CCL2以及TNFα显著减少。在分子机制方面,我们发现Gpr68特异激动剂能Compound71能激活Gpr68产生钙流,通过激活Gpr68增加内皮细胞中趋化因子CCL2,CCL7以及黏附分子ICAM,和VEGFA的表达。最后,我们尝试用利用Gpr68激动剂Compound71对后肢缺血的小鼠进行治疗,发现Compound71能有效改善后肢缺血后缺血侧的血流灌注情况,并改善了腓肠肌的损伤,为缺血性疾病新药物、新疗法的开发奠定了基础。
铁离子转运蛋白DMT1调节半月板平滑肌
细胞表型转化在半月板退变中的作用机
制
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:许杰
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依托单位:
机械力敏感受体GPR68调控巨噬细胞极化在心脏纤维化中的作用与机制
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批准号:32371199
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:许杰
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依托单位:
国内基金
海外基金