血流动力学通过AMPK/Nucleolin途径调节内皮细胞功能的机制研究

批准号:
81670452
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
史允中
依托单位:
学科分类:
H0211.血管发生及血管结构与功能异常
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
姚秦钰、白亮、来宝长、张瑾、李钊、尹嫣君、王雅琼
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中文摘要
层流剪应力在维持血管内皮稳态中发挥重要作用。我们前期研究发现层流状态下内皮中的AMPK可使Nucleolin S328磷酸化,而已知Nucleolin在调节转录及RNA生成方面具有重要的生理意义,因此我们推测层流剪应力激活AMPK/Nucleolin是维持内皮细胞稳态的关键分子事件。本项目拟采用表观遗传学、转录组学及系统生物学等手段探讨层流剪应力-AMPK-Nucleolin影响内皮细胞功能的分子机制,采用CRISPR/Cas9技术实现Nucleolin S328D(激活型)、S328A(失活型)在体基因定点突变,揭示Nucleolin S328磷酸化对内皮的保护作用及对动脉粥样硬化形成的影响,探讨Nucleolin磷酸化作为动脉粥样硬化干预靶点的可能性。本项目将进一步阐明血流剪应力影响内皮细胞功能的核心作用,并在此基础上明确AMPK-Nucleolin动态网络在血管生物学中的转化意义。
英文摘要
The atheroprotective flow maintains the homeostasis of endothelial cells in the vasculature. We have previously found that atheroprotective flow causes AMPK phosphorylation of Nucleolin at Ser-328. Given the multifaceted role of Nucleolin in regulating transcription and RNA biogenesis, we propose to study the role of atheroprotective flow activation of the AMPK-Nucleolin axis in regulating endothelium in vitro and in vivo. We will use multi-level approaches including epigenetics, transcriptional genomics, and systems biology to investigate the mechanotransduction and transcriptional regulatory network involved in the AMPK-Nucleolin axis in endothelial cells responding to the atheroprotective flow. To explore the functional consequence of the flow regulation of AMPK-Nucleolin in endothelial function in vivo, we will use CRISPR/Cas9 technology to create mice harboring Nucleolin S328D (phosphomimetic) or S328A (dephosphomimetic) mutant. These mice will be crossed with ApoE-null strain for the investigation of atherosclerosis. With these approaches at the systems level, this research project will decipher the role of atheroprotective flow in maintaining a functional endothelium via regulating the AMPK-Nucleolin axis.
层流剪切力(PS)和湍流剪切力(OS)分别引起不同的机械传导,以维持内皮稳态或引起内皮功能障碍。PS或OS对血管内皮细胞(EC)中的microRNA(miR)进行差异调节。然而,miR的加工调控及其在剪切力作用下对EC生物学的影响尚不清楚。我们对调节miR加工的RNA结合蛋白进行系统分析,发现Nucleolin(NCL)是影响OS调节miR加工的主要调节剂。NCL对于miR-93和miR-484的成熟至关重要,miR-93和miR-484从而靶向调节Krüppel样因子2(KLF2)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的mRNA编码。另外,anti-miR-93 / anti-miR-484可以在OS下逆转ECs中的KLF2和eNOS mRNA以及NO的生物利用度的降低。我们进一步分析NCL的翻译后修饰,发现PS介导AMP调节蛋白激酶(AMPK)对NCL S328(丝氨酸328)的磷酸化。AMPK磷酸化NCL导致其保持在细胞核中,从而抑制miR-93和miR-484的加工和KLF2和eNOS mRNA的转录。另外,我们在两个队列中发现患有冠状动脉疾病(CAD)病人的血清中miR-93和miR-484的水平升高。该发现表明了AMPK-NCL-miR-93 / miR-484轴在健康和CAD EC中的生物学意义。
期刊论文列表
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AMP-activated Protein Kinase Phosphorylation of Angiotensin-Converting Enzyme 2 in Endothelium Mitigates Pulmonary Hypertension
内皮细胞中 AMP 激活的蛋白激酶磷酸化血管紧张素转换酶 2 可减轻肺动脉高压
DOI:10.1164/rccm.201712-2570oc
发表时间:2018-08-15
期刊:AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE
影响因子:24.7
作者:Zhang, Jiao;Dong, Jianjie;Shyy, John Y. -J.
通讯作者:Shyy, John Y. -J.
DOI:10.1152/ajpheart.00213.2018
发表时间:2018-11-01
期刊:AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-HEART AND CIRCULATORY PHYSIOLOGY
影响因子:4.8
作者:Lai, Baochang;Li, Zhao;Shyy, John Y-J
通讯作者:Shyy, John Y-J
MicroRNA-483 amelioration of experimental pulmonary hypertension
MicroRNA-483 改善实验性肺动脉高压
DOI:10.15252/emmm.201911303
发表时间:2020-04-23
期刊:EMBO MOLECULAR MEDICINE
影响因子:11.1
作者:Zhang Jin;He Yangyang;Shyy, John Y-J
通讯作者:Shyy, John Y-J
Short-Term High-Salt Diet Increases Corin Level to Regulate the Salt–Water Balance in Humans and Rodents
短期高盐饮食会增加 Corin 水平,以调节人类和啮齿动物的盐水平衡
DOI:10.1093/ajh/hpx148
发表时间:2018-01
期刊:Am J Hypertens
影响因子:--
作者:Zhang Jiao;Mu Jianjun
通讯作者:Mu Jianjun
MicroRNA-92a Mediates Endothelial Dysfunction in CKD
MicroRNA-92a 介导 CKD 中的内皮功能障碍
DOI:10.1681/asn.2016111215
发表时间:2017-11-01
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY OF NEPHROLOGY
影响因子:13.6
作者:Shang, Fenqing;Wang, Shen-Chih;Shyy, John Y. -J.
通讯作者:Shyy, John Y. -J.
SREBP2诱导内皮稳态失衡及肺动脉高压发生的机制研究
- 批准号:91739112
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:史允中
- 依托单位:
SREBP-炎症小体在血液紊流促动脉粥样硬化中的机制
- 批准号:81270349
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:史允中
- 依托单位:
国内基金
海外基金
