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M2巨噬细胞外泌体lncRNA TINCR介导TGF-β/Smad通路促进心肌纤维化和心衰的机制研究

批准号:
82070426
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
欧阳繁
依托单位:
学科分类:
心力衰竭
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
欧阳繁

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
心肌纤维化(myocardial fibrosis)是导致心力衰竭的重要因素,其进程中巨噬细胞起到关键作用,因此了解巨噬细胞影响心肌纤维化的病理机制是心衰防治研究的重点和难点。申请人前期研究发现TGFβ1/Smad通路可心脏成纤维细胞(cardiac fibroblast, CFBs)转分化,同时lncRNA可增强心肌纤维化进展。通过对巨噬细胞和心肌纤维化的芯片分析,结合前期预实验佐证提出假说:心肌组织中驻留的M2巨噬细胞一方面可分泌促纤维因子TGFβ1,另一方面又可分泌外泌体lncRNA TINCR结合Smad3,增强 Smads复合物的转录活性,增强TGFβ1诱导的CFBs转分化,促进心肌纤维化和心衰进程。通过细胞实验,动物模型和临床样本验证探讨巨噬细胞外泌体介导的lncRNA传递对CFBs细胞通讯潜能和表型转分化的影响,进一步阐明心肌纤维化的发病机制,为预防和治疗心衰提供新的思路。
英文摘要
Myocardial fibrosis is an important factor leading to heart failure. Macrophages play a key role in the process. Therefore, it is the key and difficult point to understand the pathological mechanism of macrophages affecting myocardial fibrosis. The applicant's previous study found that TGFβ1/Smad pathway can transdifferentiate cardiac fibroblasts (CFBs), while lncrna can enhance the progress of myocardial fibrosis. Based on the microarray analysis of macrophages and myocardial fibrosis, the hypothesis was put forward in combination with pre experiment:On the one hand, M2 macrophages resident in cardiac tissue can secrete TGFβ1, on the other hand, they can secrete lncrna tincr combined with Smad3, enhance the transcription activity of Smads complex, enhance CFBs transdifferentiation induced by TGFβ1, and promote the process of myocardial fibrosis and heart failure. Through cell experiment, animal model and clinical sample verification, this paper discusses the influence of macrophage exosomes mediated lncrna transfer on the communication potential and phenotype transdifferentiation of CFBs cells, further clarifies the pathogenesis of myocardial fibrosis, and provides new ideas for the prevention and treatment of heart failure.
本研究致力于深入探索心肌纤维化及心衰的发病机理,旨在揭示新的生物学干预靶点,为临床防治提供新思路。首先,研究团队通过分析大鼠心肌纤维化进展过程中的lncRNA芯片数据和GEO DataSets中M1、M2巨噬细胞间差异表达的lncRNA芯片数据,发现lncRNA TINCR在M2巨噬细胞和心肌纤维化过程中显著上调,并且与M2型巨噬细胞标志物CXCR1、IL-10等的表达呈正相关。这一发现提示lncRNA TINCR可能在心肌纤维化和M2型巨噬细胞极化过程中发挥重要作用。为了进一步阐明lncRNA TINCR的作用机制,研究团队在非编码RNA相互作用数据库Npinter中检索发现lncRNA TINCR可能结合TGF-β1/Smad通路关键转录因子Smad3。随后,在慢性心衰患者纤维化组织样本和正常对照组心肌组织样本中,研究团队检测了M2型巨噬细胞比例、lncRNA TINCR及Smad通路相关蛋白的表达,并明确了各因子间的表达相关性及与患者临床特征间的关联。此外,研究团队还利用CRISPR/cas9系统构建了lncRNA TINCR敲除的CFB细胞,通过观察CFB细胞活化增殖以及TGF-β1/Smad通路蛋白的影响,验证了M2型巨噬细胞通过外泌体向CFB细胞传递lncRNA TINCR,从而加速CFB细胞活化增殖和心衰进展的假设。同时,通过RNA免疫共沉淀(RIP)实验,研究团队进一步验证了lncRNA TINCR和Smad3的结合。除了对lncRNA TINCR的研究,研究团队还探讨了CLEC4A在大鼠模型中ISO诱导的心肌纤维化和心功能损害的作用机制,以及芦荟大黄素在保护辐射性心脏损伤中的调节机制。通过差异组学、组织病理学观察、免疫印迹法等多种技术手段,研究团队深入探究了心肌纤维化、心衰及辐射性心脏损伤的发病机理和潜在治疗靶点,为临床防治提供了重要的理论依据和实验基础。
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