JMJD3调控TGFB1/SMAD3/IL11通路在间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征(IC/BPS) 膀胱重塑中的作用和机制研究
批准号:
82070784
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
艾建忠
依托单位:
学科分类:
前列腺及膀胱良性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
艾建忠
中文摘要
间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征(IC/BPS)发病率高,严重影响患者生活质量,其患者膀胱壁伴明显纤维化,是导致膀胱功能失常的重要因素,但机制待查。我们前期研究发现:重要表观调控因子JMJD3在IC/BPS患者膀胱组织中高表达;JMJD3促进纤维化基因和炎症因子IL11/IL8表达;重组腺相关病毒(rAAV)rh.10高效安全转导小鼠膀胱组织,且Cas9系统可高效敲除JMJD3。我们计划包装rAAVrh.10-saCas9/sgJMJD3或sgTGFB1或sgIL11病毒,转导膀胱细胞和模型小鼠膀胱组织,分析JMJD3-TGFB1/IL11信号对膀胱细胞增殖,胞外基质累积,膀胱形态功能等的作用,检测JMJD3靶基因表达,结合ATAC测序获得染色质开放图谱,分析JMJD3-TGFB1/IL11信号活性,为阐明JMJD3调控IC/BPS膀胱纤维化发生发展的分子机制及其基因治疗提供重要的依据和基础。
英文摘要
Interstitial cystitis / bladder pain syndrome (IC/BPS) shows high incidence and dramatically decreases the life quality of patients. Bladder wall fibrosis is obviously observed in IC/BPS patients, and it is an important factor that leading to bladder dysfunction, however, the underlying mechanism is unknown. Our previous study found that 1. an important epigenetic regulation factor, JMJD3 showed significantly high expression in bladder tissue of patients with IC/BPS; 2. JMJD3 regulated the expression of fibrosis related genes and IL11/IL8; 3. recombinant adeno-associated virus (rAAV) rh.10 could efficiently and safely transduce mouse bladder tissues, and the Cas9 system can effectively knockout JMJD3 gene. This project proposes to package rAAVrh.10-saCas9/sgJMJD3 or sgTGFB1 or sgIL11 viruses, respectively, to transduce the bladder cells and bladder tissue of IC/BPS mouse model. The effects of JMJD3-TGFB1/IL11 signaling on cell survival, extracellular matrix accumulation, morphology and function of bladder of the IC/BPS model would be analyzed, and the expression of JMJD3 target genes as well as activities of JMJD3-TGFB1/IL11 signaling will be detected using ATAC sequencing. These results could provide important foundation and basis for its underlying molecular mechanism of JMJD3 and gene therapy in the development of IC/BPS associated bladder fibrosis.
间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征(IC/BPS)发病率高,严重影响患者生活质量,其患者膀胱壁伴明显纤维化,但机制待查。前期研究发现,NFκB-JMJD3 信号轴可能在IC/BPS的膀胱重塑进程中扮演关键角色。本项目利用重组腺相关病毒(rAAV)将CRISPR-Cas9安全高效传递到膀胱组织中彻底敲除Jmjd3基因,显著抑制疾病进程,实现基因治疗IC/BPS的目的。.本项目包装rAAVrh.10血清型病毒,在体外转导人膀胱平滑肌细胞,膀胱成纤维细胞和尿路上皮细胞,对IC/BPS模型小鼠分别行尾静脉注射或膀胱灌注,实现体外体内敲除JMJD3,IL11或敲除/过表达TGFB1基因。分析细胞外基质累积,平滑肌细胞收缩情况及膀胱形态功能,评估JMJD3-TGFB1/SMAD3/IL11信号对膀胱纤维化进程的调控效果。结合ATAC测序获得染色质开放图谱,并用ChIP-Seq加以验证,分析NFκB-JMJD3-TGFB1/SMAD3 /IL11-COL/FN等信号通路活性。.课题组进行了rAAVrh.10血清型病毒生产和滴度测定,获得了大量、高质量saCas9,sgJMJD3,sgTGFB1,sgIL11,TGFB1等病毒,并对膀胱相关细胞转导,行LPS共培养刺激后,发现纤维化相关基因的蛋白和mRNA表达水平被显著抑制,细胞外基质累积显著减少,NFκB-JMJD3-TGFB1/SMAD3/IL11-COL/FN信号通路的活性降低。在体内进行病毒转导干预基因表达,发现在小鼠体内水平敲除Jmjd3或Tgfb1或Il11基因后,纤维化相关基因Tgfb1,Smad3等在膀胱组织中表达水平显著降低,信号通路NFκB-Jmjd3-Tgfb1/Smad3/Il11-Col/Fn活性降低,膀胱纤维化程度减弱,平滑肌细胞,成纤维细胞和尿路上皮细胞增殖减弱,细胞外基质蛋白减少,最终延缓膀胱纤维化。机制上,利用ATAC测序获得了染色质开放图谱,鉴定出了差异开放区和转录因子结合基序,利用转录组联合代谢组学测序筛选出疾病的关键marker,和潜在药物Nilotinib。.本项目明确了JMJD3在IC/BPS发生发展过程中的具体作用,解析了Jmjd3调控Tgfb1/Smad3/Il11信号参与膀胱纤维化进程的详细分子基础,为分析IC/BPS中膀胱纤维化发生发展的分子机制及其基因治疗提供重要的实验基础和方向。
JMJD3调控TGFB1/SMAD3/IL11通路在间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征(IC/BPS) 膀胱重塑中的作用和机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:55万元
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批准年份:2020
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负责人:艾建忠
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依托单位:
重组腺相关病毒(rAAV)介导CRISPR/Cas9技术靶向敲除雄激素受体(AR)基因治疗前列腺癌的实验研究
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批准号:81702536
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:21.0万元
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批准年份:2017
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负责人:艾建忠
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依托单位:
国内基金
海外基金