机械力信号通路Piezo1-bestrophin3下调促进主动脉夹层发生及机制
批准号:
81930106
项目类别:
重点项目
资助金额:
297.0 万元
负责人:
周家国
依托单位:
学科分类:
心脑血管药物药理
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
周家国
中文摘要
血液动力学是主动脉夹层(AD)发生的关键危险因素,但机理不清。预实验结果发现AD患者血管Piezo1机械力敏感通道表达降低,敲除平滑肌Piezo1导致血管结构异常,诱发AD形成。芯片分析发现Piezo1敲除导致bestrophin3表达降低,敲除平滑肌bestrophin3同样诱发AD。进一步发现,bestrophin3 和MEKK2/3激酶相结合,bestrophin3敲除上调MEKK2/3活性。据此我们提出AD发生新机制:即Piezo1下调导致bestrophin3表达降低,进而激活MEKK2/3信号通路。本项目旨在:证实Piezo1-bestrophin3-MEKK2/3是新的机械力信号通路,阐明该信号通路失衡在AD发生中的作用并揭示其机理。工作将从管壁机械力敏感性降低导致管壁细胞适应性重塑失衡角度揭示AD发生新机制,为明确Piezo1机械力信号通路是防治AD有效新靶点提供理论依据。
英文摘要
Hemodynamics is an important risk factor for development of aortic dissection (AD), but its mechanisms are not clear. Our preliminary data showed the expression of mechanical-sensitive Piezo1 channel is decreased in AD patients. Knockout of Piezo1 in vascular smooth muscle cells induces abnormal structure of aorta and spontaneous AD formation. Gene chip array demonstrated Piezo1 knockout induces decreased expression of bestrophin3 in vascular smooth muscle cells. Moreover, Knockout of bestrophin3 in smooth muscle cells also induces spontaneous AD formation. Furthermore, we observed the direct interaction between bestrophin3 and MEKK2/3, bestrophin3 knockout increases the phosphorylation of MEKK2/3. Our hypothesis is: Downregulation of Piezo1 could decrease the expression of bestrophin3, thus activates MEKK2/3 due to losing the inhibitory effects exerted by bestophin3, and finally leads to AD formation. The aim in present study is to clarify the critical role of the imbalance of Piezo1-bestrophin3-MEKK2/3 signaling pathway in AD development and to reveal its mechanisms. Our work will unveil the new mechanism of AD from the perspective of Piezo 1 mechanical-sensitive ion channel, and provide theoretical basis for clarifying whether this signaling pathway is an effective novel target for AD prevention and treatment.
本项目围绕血管壁细胞机械力感受器的分子基础以及机械力感受器的功能变化在主动脉夹层发生中的作用开展研究,主要发现有:1)证实了Piezo1是血管壁内皮细胞和血管平滑肌细胞上的主要机械力感受器,揭示了Piezo1在血管功能稳态维持中的重要作用,明确了其功能下调导致apelin分泌减少是主动脉夹层形成的关键机制,从Piezo1-apelin角度阐释了主动脉夹层发生的机械力因素;2)率先提出Piezo1-apelin-bestrophin3-MEKK2/3是新的机械力信号通路,发现bestrophin3是MEKK2/3-MAPKs信号通路的内源性“刹车”分子,其下调导致MEKK2/3-MAPKs过度活化是主动脉夹层发生的关键原因;明确了治疗血液肿瘤的酪氨酸激酶抑制药ponatinib通过抑制MEKK2/3对抗主动脉夹层发生,是治疗主动脉夹层的候选药物;3)发现成纤维样平滑肌细胞亚群减少是主动脉夹层发生的关键细胞学机制,对以往认为血管平滑肌细胞由收缩型向合成型转换是主动脉夹层关键发病机制的假说提出了挑战;4)阐明了内皮细胞Bestrophin3在全身脂质代谢调控中的重要作用,证实内皮细胞是卵磷脂(PC)的重要合成部位,明确了内皮细胞bestrophin3上调通过抑制PLPP1表达,减少PC合成,进而诱发全身脂质代谢紊乱的新机理。我们的上述工作从Piezo1-bestrophin3-MEKK2/3机械力信号角度揭示了主动脉夹层发生的新机制,为夹层防治提供了新的干预靶点和措施;并从bestrophin3-PLPP1-PC信号角度阐释了内皮细胞调控全身脂质代谢作用和分子机理,为脂质代谢紊乱相关疾病提供了全新的干预靶标。.在本项目的资助下,申请人已在Circulation,Eur Heart J等国际知名杂志发表SCI收录论文8篇,获得授权发明专利2项,毕业博士研究生8名。
单核/巨噬细胞机械力敏感通道Piezo1活化促进高血压发生和心肌肥厚的作用及机制
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批准号:U21A20342
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项目类别:--
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资助金额:268万元
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批准年份:2021
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负责人:周家国
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依托单位:
Endophilin A2维持血管内皮功能和血压稳态的分子机制研究
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批准号:91739104
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项目类别:重大研究计划
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2017
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负责人:周家国
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依托单位:
Endophilin A2下调在代谢紊乱导致内皮功能障碍中的作用及机制
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批准号:81473206
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项目类别:面上项目
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资助金额:100.0万元
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批准年份:2014
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负责人:周家国
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依托单位:
Bestrophin 3 参与高血压血管重构及机制研究
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批准号:81273500
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项目类别:面上项目
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资助金额:110.0万元
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批准年份:2012
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负责人:周家国
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依托单位:
钙池操纵性钙通道参与巨噬泡沫细胞形成及机制
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批准号:30973536
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项目类别:面上项目
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资助金额:31.0万元
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批准年份:2009
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负责人:周家国
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依托单位:
ClC-3氯通道参与调控内皮细胞炎症反应及其机制的研究
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批准号:30873060
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2008
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负责人:周家国
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依托单位:
他汀类药物防治高血压脑血管重构及其与氯通道的关系
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批准号:30500616
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2005
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负责人:周家国
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依托单位:
国内基金
海外基金