血管内皮细胞来源的TET2对心室重构的作用和机制研究
批准号:
82070230
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
彭文辉
依托单位:
学科分类:
心脏结构、功能与发育异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
彭文辉
中文摘要
病理性心脏重构将导致心脏结构和功能恶化,并与临床不良预后密切相关,但目前缺乏有效的治疗手段。在心脏重构时,内皮间充质转化(EndMT)会加重心脏功能恶化,但关于EndMT在心脏重构中的作用和潜在分子机制尚未完全阐明。本项目前期研究发现抑制心脏DNA甲基化可以阻止心脏纤维化进而预防心力衰竭发生,而内皮细胞DNA甲基化调节关键酶TET2在心脏重构发挥主要作用。TET2功能减退后,内皮细胞TGFβ信号通路激活,内皮细胞发生明显的EndMT转分化。拟在此项目中通过构建内皮细胞特异性TET2基因敲除小鼠明确TET2对心脏重构的作用,通过荧光小鼠遗传谱系追踪明确内皮细胞转分化方向。并用甲基化DNA测序、生物信息学手段筛选TET2的潜在作用靶点。最后通过逆转实验证实TET2可通过调控其潜在靶点调控EndMT的发生发展,明确以TET2为中心的EndMT调控网络,为未来心脏重构治疗提供新靶点。
英文摘要
Pathological cardiac remodeling leads to the deterioration of cardiac structure and function, and contributes to the clinical poor prognosis. However, there is still no effective treatment. During cardiac remodeling, endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT) occurs, which can aggravate the deterioration of cardiac function. But its role and underlying molecular mechanism in cardiac remodeling have not been fully elucidated. In the previous study of this project, it was found that cardiac fibrosis and even heart failure can be prevented when cardiac DNA methylation is restrained. The tet methylcytosine dioxygenase 2 (TET2) enzyme is an important DNA demethylase. Tet2 expressed in endothelial cells take a significant part in cardiac remodeling. The TGF β signal pathway of endothelial cells was activated, and the endothelial cells had obvious EndMT transdifferentiation after the decrease of TET2 function. In this project, we propose to determine the effects of TET2 on cardiac remodeling by constructing endothelial cell specific TET2 knockout mice, and to track the direction of endothelial cell transdifferentiation by genealogical tracing. The potential targets of TET2 will be screened by DNA methylation sequencing and bioinformatics. Finally, It will be confirmed that TET2 can regulate the occurrence and development of EndMT by regulating its potential targets via reverse experiments. The regulatory network of EndMT centered on TET2 can provide new targets for future cardiac reconstruction therapies.
病理性心脏重构将导致心脏结构和功能恶化并与临床不良预后密切相关,目前缺乏有效的治疗手段。在心脏重构时,内皮间充质转化(EndMT)会加重心脏功能恶化,但是关于EndMT在心脏重构中的作用和潜在分子机制尚未完全阐明。本项目研究发现内皮细胞DNA甲基化调节关键酶TET2可调控内皮细胞DNA甲基化,并用甲基化DNA测序、生物信息学手段筛选TET2的潜在作用靶点EGLN3,进而影响内皮细胞TGFβ信号通路激活,内皮细胞发生明显的EndMT转分化,从而调控心肌重构。最后通过TET2辅助因子维生素C,可通过调控其潜在靶点调控EndMT的发生发展,明确以TET2为中心的EndMT调控网络。此外,TET2在血管新生中的作用仍未知。通过构建内皮细胞缺氧模型,筛选出调节5-hmC变化的关键DNA去甲基化酶。体外实验通过siRNA敲低和腺病毒过表达TET2,通过构建内皮细胞TET2特异性敲除的谱系示踪小鼠,并建立小鼠下肢缺血模型,并通过Co-IP、ChIP-qPCR和GluMs-qPCR发现TET2的CD结构域和STAT3的CCD结构域是二者结合的必须片段。ChIP-qPCR和GluMS-qPCR进一步表明,STAT3招募TET2至其下游基因CCND1、MCL1、HMOX1启动子区域发挥去甲基化作用,从而促进血管新生。另外,单细胞分析数据库以及免疫荧光染色比较肥胖脂肪样本中TET2的表达变化。体内实验生成内皮细胞TET2特异性敲除小鼠,并构建饮食诱导肥胖的模型,发现内皮TET2缺失抑制了外植体实验中脂肪组织游离脂肪酸的释放;内皮细胞与脂肪细胞共培养表明,TET2抑制了脂肪细胞脂滴形成;细胞因子芯片分析发现,内皮细胞TET2敲低后显著抑制了BMP4分泌,并在小鼠血浆中进一步发现了内皮TET2缺失小鼠的BMP4下调,表明内皮细胞TET2对BMP4合成的调控作用。CUT&Tag确定了TET2对脂肪酸氧化的限速酶CPT1A的调控,体内回复实验证明内皮TET2通过脂肪酸氧化调控白色脂肪棕色化。进一步机制研究,Co-IP表明TET2与棕色化的必须转录因子NRF2结合,并通过MSP和qPCR确定了二者对CPT1A和BMP4的共同调控。受项目资助,本项目共发表论文8篇(2篇直接相关),培养研究生及年青医师6人。
平滑肌细胞来源的巨噬细胞外捕捉对动脉粥样硬化进展的作用研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:彭文辉
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依托单位:
血管内皮来源的模式识别受体NLRC5改善血管新生的机制及治疗研究
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批准号:91939101
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:43.0万元
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批准年份:2019
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负责人:彭文辉
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依托单位:
microRNA诱导血管平滑肌细胞转分化成内皮细胞的作用和机制研究
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批准号:81670230
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2016
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负责人:彭文辉
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依托单位:
WIF-1基因甲基化修饰对动脉粥样硬化的作用及机制研究
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批准号:81370391
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2013
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负责人:彭文辉
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依托单位:
国内基金
海外基金