Gαi1/3介导肝细胞生长因子信号转导促视网膜血管新生作用机制研究
批准号:
82101155
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张晓培
依托单位:
学科分类:
视网膜、脉络膜及玻璃体相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张晓培
中文摘要
早产儿视网膜病变(ROP)中肝细胞生长因子(HGF)升高促视网膜血管新生(RNV)。预实验发现小鼠视网膜血管内皮细胞(RVEC)中HGF诱导其受体MET和Gαi1/3耦联。Gαi1/3 shRNA抑制HGF信号转导及RVEC成管、增殖和迁移。OIR模型鼠视网膜组织中HGF-MET上调;小鼠玻璃体腔注射Gαi1/3 shRNA抑制OIR诱导的RNV。人参皂苷Rh2(GRh2)抑制HGF诱导MET-Gαi1/3耦联及下游信号活化。我们提出Gαi1/3介导HGF信号转导促RNV,其作用可被GRh2抑制。本项目将观察OIR模型鼠中HGF、MET、Gαi1/3等表达/活化情况;拟运用shRNA、CRISPR/Cas9、敲除细胞株、基因突变、过表达等方法解析Gαi1/3介导HGF信号转导促RNV的作用及分子机制;体内外研究GRh2抗HGF诱导RNV的作用。为ROP等RNV相关眼病提供治疗新靶点。
英文摘要
In the progression of retinopathy of prematurity (ROP), elevated HGF can promote retinal neovascularization (RNV). Our preliminary results show that in mouse retinal vascular endothelial cells (RVEC), HGF induced MET (the HGF receptor)-Gαi1/3 association. Conversely, Gαi1/3 shRNA inhibited HGF-induced downstream signal transduction as well as RVEC tube formation, proliferation and migration. In the retinal tissues of oxygen-induced retinopathy (OIR) mice, expression of HGF and MET was significantly increased. Whereas intravitreal injection of Gαi1/3 shRNA lentivirus inhibited OIR-induced RNV in mice. Further studies show that ginsenoside Rh2 (GRh2) inhibited HGF-induced MET-Gαi1/3 association and downstream signal activation. We propose that Gαi1/3 mediate HGF signal transduction to promote RNV, which could be inhibited by GRh2. In the current proposal, we will test the expression and/or activation of HGF, MET and Gαi1/3 in the retinas of OIR mice. By using strategies including shRNA, CRISPR/Cas9, knockout cell lines, gene mutation and overexpression, we will focus on the role and the underlying mechanisms of Gαi1/3 in mediating HGF-MET signal transduction pro-RNV activity. We will also explore the inhibitory activity of GRh2 on HGF-induced RNV both in vitro and in vivo. The results of the study shall provide novel therapeutic targets for ROP and other RNV-associated ophthalmic diseases.
项目背景.早产儿视网膜病变(ROP)是一种常见的儿童致盲性眼病,其病理机制氧诱导视网膜血管退化后视网膜新生血管(RNV)的生成,导致视网膜严重损伤,甚至失明。尽管抗血管内皮生长因子(VEGF)药物在ROP治疗中显示出一定的效果,但存在复发和部分患儿无应答的问题。肝细胞生长因子(HGF)是引起RNV的重要因素,ROP患者房水中HGF水平升高。了解HGF促进RNV的机制对于开发新的治疗策略至关重要。.研究内容.1.观察氧诱导的视网膜病变(OIR)模型小鼠中HGF、MET、Gαi1/3及其下游信号分子的表达和活化情况,分析其与视网膜血管新生的相关性。.2.解析Gαi1/3在HGF-MET信号转导中的作用及其分子机制,包括Gαi1/3介导的MET内吞和信号内涵体转位。.3.探究人参皂苷Rh2(GRh2)对HGF诱导的促血管作用影响,评估其作为潜在治疗药物的可行性。.研究结果.1.HGF在ROP中的作用:在缺氧期ROP患儿房水组织中,HGF蛋白和mRNA水平显著增加。在OIR模型小鼠视网膜组织中,HGF及其受体MET的表达水平上调,且广泛参与细胞增殖、迁移、血管生成相关信号通路,提示HGF在ROP病理进程中参与RNV的发生和发展。.2.Gαi1/3在HGF信号通路中的关键作用:在小鼠视网膜血管内皮细胞(RVEC)中,HGF诱导MET和Gαi1/3耦联,Gαi1/3 shRNA显著抑制HGF诱导的下游Akt-mTOR及Erk-MAPK信号通路的活化,以及RVEC的成管、增殖、迁移和浸润。在体水平Gαi1/3 敲减显著抑制OIR模型鼠RNV生成,以及HGF下游Akt和Erk活化。.3.GRh2的抑制作用:GRh2预处理显著抑制HGF诱导的MET-Gαi1/3耦联及下游信号活化及RVEC的成管、增殖、迁移和浸润能力,玻璃体腔注射GRh2对OIR小鼠RNV有显著抑制作用。.科学意义.1.阐明了HGF信号通路在ROP中的作用机制:明确了Gαi1/3在HGF-MET信号转导中的关键作用,为理解ROP的病理过程提供新的视角。.2.为ROP治疗提供新的策略:通过抑制Gαi1/3-MET信号通路,有望开发出有效的治疗药物,改善ROP患者预后。.3.GRh2的潜在治疗价值:GRh2有效拮抗HGF诱导的信号转导及促RNV作用,这为开发天然药物在视网膜血管疾病治疗中的应用提供新的思路。
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