E3泛素连接酶LMO7促进巨噬细胞焦亡增强特发性肺纤维化的机制研究及药物靶标鉴定
批准号:
82073858
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
孙磊
依托单位:
学科分类:
抗炎与免疫药物药理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙磊
中文摘要
特发性肺纤维化(IPF)是一种因肺部异常的炎症损伤修复而导致进行性肺间质纤维化的难治性疾病,阐明其病理机制和发现有效药物靶标是亟待解决的科学问题。肺巨噬细胞通过焦亡参与调控IPF的炎症反应及纤维化损伤,但调控机制尚不清楚。基于前期发现E3泛素连接酶LMO7在IPF病人的肺巨噬细胞高表达,巨噬细胞特异性Lmo7敲除小鼠肺纤维化明显减弱,且Lmo7缺失的巨噬细胞焦亡明显减弱,本研究拟阐明LMO7通过巨噬细胞介导IPF的损伤机制;揭示LMO7促进巨噬细胞焦亡增强IPF的分子机制;解析LMO7泛素化GSDMD促进细胞焦亡的分子细节;评价已筛选“老药”二苯美仑阻断LMO7与GSDMD结合,缓解IPF的药理机制。最终阐明LMO7通过泛素化GSDMD,增强巨噬细胞焦亡,介导IL-1β、IL-18和HMGB1释放,导致肺部炎症损伤和纤维化形成的分子病理机制,为治疗IPF提供新型药物作用靶标和潜在药物。
英文摘要
Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a severe and fatal disease caused by abnormal inflammatory progresses of pulmonary injury and repair. It is of importance to unveil the molecular and pathological mechanisms and find potential drug targets for treating IPF. Macrophages play a vital role in the inflammatory injury and fibrosis pathogenesis of idiopathic pulmonary fibrosis via pyroptosis, however the regulatory mechanism remains largely unknown. Here, we found that LIM domain only protein 7 (LMO7), an E3 ubiquitin ligase, was highly expressed on alveolar macrophages of IPF patients. Then, we created a macrophage specific Lmo7 deficient mice (LysM-Cre Lmo7fl/fl) and found that pulmonary fibrosis was attenuated in LysM-Cre Lmo7fl/fl mice in response to bleomycin challenge. In addition, the pyroptosis was also reduced in Lmo7 deficient macrophages. Based on these supporting data, we will comprehensively investigate this project by following 4 specific aims: (1) To determine how LMO7 modulates IPF via regulation of macrophage activation; (2) To determine how LMO7 modulates macrophage pyroptosis and the role of pyroptosis in IPF; (3) To determine how LMO7 regulates GSDMD ubiquitin and its role in IPF; (4) To determine how bifemelane, an 'old medicine', blocks the interaction of LMO7 and GSDMD and whether bifemelane alleviates bleomycin-induced pulmonary fibrosis. Collectively, our studies will unveil that LMO7 is required for macrophage pyroptosis via inducing GSDMD ubiquitin, which in turn leads to release of IL-1β, IL-18 and HMGB1 and promotes the pulmonary fibrosis. Our findings will not only identify LMO7 as a new potential drug target, but also provide bifemelane as a promising drug for treating IPF.
特发性肺纤维化(IPF)是一种进行性致命性疾病。在伤口愈合过程中促纤维化成纤维细胞的极化是导致IPF的主要原因之一,其分子机制尚未完全明确。LIM结构域仅有蛋白7(LMO7)作为一种E3泛素连接酶,在肺、脑和心脏中高表达,并在胚胎发育、癌症进展、炎症性肠病和德雷弗斯肌营养不良症(EDMD)中发挥重要作用。在本研究中,我们探讨了LMO7在肺纤维化中的作用。通过转录组分析,我们发现LMO7在IPF患者和BLM诱导的小鼠成纤维细胞中显著上调。LMO7的缺失减弱了给予博来霉素后小鼠肺组织形态学结构变化、胶原和纤维连接蛋白等细胞外基质成分的沉积,缓解了小鼠的肺纤维化。在BLM处理的小鼠成纤维细胞和经TGF-β刺激的原代肺成纤维细胞中,我们发现敲低LMO7削弱了成纤维细胞的促纤维化表型,以及TGF-b/SMAD通路的激活。机制上,我们证明了LMO7与SMAD7结合,通过对赖氨酸70的多泛素化介导其降解,并增强了TGF-β受体1(TGFβR1)的稳定性。最后,我们显示,通过气管内给予腺相关病毒(AAV)介导的LMO7 shRNA显著改善了BLM诱导的肺纤维化进程。我们的研究结果表明,LMO7是阻断促纤维化成纤维细胞极化以治疗纤维化肺疾病的一个有前景的靶点。
Cullin-5通过脂滴包被蛋白Plin5诱导肺泡巨噬细胞致炎表型介导重症哮喘的机制研究及药靶鉴定
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批准号:82273934
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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:孙磊
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依托单位:
衰老相关代谢物甲基丙二酸通过 E3 泛素连接酶AMFR 诱导氧化应激异常促进特发性肺纤维化的机制研究及药物靶标鉴定
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批准号:21ZR1432700
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2021
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负责人:孙磊
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依托单位:
2型甲酰肽受体调控M2型巨噬细胞极化的分子机制及其在炎症反应中的作用
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批准号:81202316
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2012
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负责人:孙磊
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依托单位:
国内基金
海外基金