气道上皮细胞岩藻糖基化的应答障碍引发菌群失衡--COPD急性加重新机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81870014
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0102.呼吸系统感染、炎症与免疫
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Viral infection induces airway dysbiosis and airway inflammation, which is recognized as the main pathogenesis of the acute exacerbation of COPD (AECOPD). The dysfunctional IL-22/IL-22R axis is an important mechanism of immune defence impairment after virus infection in COPD. It has been demonstrated that epithelial cells fucosylation regulated by IL-22/IL-22R axis is crucial to maintain gut microbiota homeostasis. We have shown that the levels of IL-22 and epithelial cell fucosylation both elevated after the nasal stimulation of poly(I:C) in mice. Therefore, the IL-22/IL-22R axis dysfunction leading to an impaired fucosylation in airway epithelial cells, which results in the airway dysbiosis and airway inflammation, might be the important pathogenic mechanism of AECOPD. This project will ① investigate the difference in levels of the key moleculars in the IL-22/IL-22R axis mediated epithelial cell fucosylation pathway in induced sputum of AECOPD patients, and correlate with airway microbiota and airway inflammation; ② use the IL22RA1 gene silenced human bronchial epithelial cells and IL22RA1 gene knock-out mice to demonstrate the IL-22/IL-22R axis-mediated epithelial fucosylation pathway and its effects on airway microbiota and airway inflammation; ③ use cigarette smoke extra and cathepsin G induced COPD related cell injury model as well as chronic smoke exposed mice model to demonstrate the crucial role of the IL-22/IL-22R axis-mediated epithelial fucosylation pathway in airway dysbiosis and airway inflammation after viral infection in COPD. This study will help to provide novel target for precise treatment for COPD.
病毒感染引发气道菌群失衡及气道炎症是COPD急性加重(AECOPD)的主要病理生理机制,而IL-22/IL-22R轴功能失调是COPD病毒感染后免疫防御受损的关键。研究证实该轴调控的上皮细胞岩藻糖基化修饰在维持肠道菌群平衡中至关重要。我们发现病毒类似物经鼻刺激后小鼠气道IL-22和上皮岩藻糖基化水平同步上调。因此IL-22/IL-22R轴功能失调导致病毒感染后气道上皮细胞岩藻糖基化应答障碍,引发菌群失衡及炎症,可能是AECOPD的重要病理机制。本课题拟通过①临床诱导痰研究明确AECOPD中上皮岩藻糖基化通路关键分子的差异表达及与菌群、炎症的关系;②IL22R1基因沉默和条件敲除明确IL-22/IL-22R轴对岩藻糖基化的调控机制及对气道菌群、炎症的影响;③COPD相关上皮细胞模型和烟熏小鼠模型研究证实该通路在COPD病毒感染后菌群失衡和炎症中的关键作用,为AECOPD精准治疗提供新靶点。

结项摘要

病毒感染引发气道菌群失衡及气道炎症是COPD急性加重(AECOPD)的主要病理生理机制, 而IL-22/IL-22R轴功能失调是COPD病毒感染后免疫防御受损的关键。研究证实IL-22/IL-22R轴调控的上皮细胞岩藻糖基化修饰在维持肠道菌群平衡中至关重要。我们的前期研究发现病毒类似物经鼻刺激后小鼠气道IL-22和上皮岩藻糖基化水平同步上调,IL-22/IL-22R轴功能失调导致病毒感染后气道上皮细胞岩藻糖基化应答障碍,引发菌群失衡及炎症,可能是AECOPD的重要病理机制。本课题通过临床研究首先证实FUT2基因型与人气道上皮岩藻糖基化表达间的对应关系,其后通过诱导痰研究证实COPD患者气道上皮细胞岩藻糖基化是急性加重风险的独立影响因素。岩藻糖基化表达影响患者气道菌群⍺和β多样性,以及特定菌群丰度上存在显著差异。微生物共线性网络分析表明岩藻糖基化不表达患者气道菌群相互作用网络复杂度降低且微生物共线性网络的度中心性、紧密中心性及集聚系数均显著降低。同时,岩藻糖基化表达患者气道IL-18及 IL-6等炎症水平上调。动物实验数据显示LPS/poly:IC刺激均上调FUT2基因、引起上皮岩藻糖基化表达,通过IL22ra1-/-和FUT2-/-敲除小鼠模型我们发现IL-22介导FUT2通路影响AECOPD模型和ALI模型小鼠气道菌群结构和气道炎症水平,气道内补充L-fucose可通过改善气道菌群发挥抗炎作用。以上临床与基础研究结果提示气道上皮细胞岩藻糖基化通过介导气道菌群和气道炎症参与COPD急性加重机制,在国内外首次揭示气道上皮岩藻糖基化在COPD和ALI中的确切机制,补充气道益生元L-fucose可改善气道菌群发挥抗炎作用,为制定COPD创新临床治疗策略,减少COPD急性加重、减轻气道炎症提供了科学依据。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(1)
High expression of SPP1 in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is correlated with increased risk of lung cancer.
慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者中SPP1的高表达与肺癌风险增加相关
  • DOI:
    10.1002/2211-5463.13127
  • 发表时间:
    2021-04
  • 期刊:
    FEBS open bio
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Miao TW;Xiao W;Du LY;Mao B;Huang W;Chen XM;Li C;Wang Y;Fu JJ
  • 通讯作者:
    Fu JJ

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:
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

Crosstalk of nitric oxide with Calcium (Ca2+) inducedlight-tolerance in leaves of tall fescue
高羊茅叶片中一氧化氮与钙 (Ca2 ) 的串扰诱导的耐光性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Biologia Plantarum
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    许岳飞;付娟娟;褚希彤;孙永芳;杨雷云;呼天明
  • 通讯作者:
    呼天明
西藏野生垂穗披碱草EnPLA1基因克隆与表达分析
  • DOI:
    10.11733/j.issn.1007-0435.2021.10.004
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    草地学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜惠娜;敬松;李晗玉;佘木子;张新飞;呼天明;付娟娟;苗彦军
  • 通讯作者:
    苗彦军
历史文化村镇价值评价的意义与方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    西安建筑科技大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邵甬;付娟娟
  • 通讯作者:
    付娟娟
西藏野生垂穗披碱草EnCBL10基因的克隆与功能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    草地学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张慎彤;高浩;张金鹏;任智慧;姜惠娜;其美拉姆;普布卓玛;付娟娟
  • 通讯作者:
    付娟娟
基于辛德毕斯病毒载体的重组丙肝病毒颗粒的制备与鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中华实验和临床病毒学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    付娟娟;朱武洋;李江姣;王焕琴;谭文杰;殷建忠;梁国栋
  • 通讯作者:
    梁国栋

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

付娟娟的其他基金

宣白承气汤“肺肠合治”协同纠正肺部ILC2/ILC1失衡减轻流感病毒致肺炎症性损伤的作用和机制研究
  • 批准号:
    82174139
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
NLRP3炎性体介导IL-1β通路在慢性阻塞性肺疾病中的激活和作用研究
  • 批准号:
    81400030
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码