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VEGF-D/VEGFR-3调控eNOS/NO信号通路在门静脉高压症动脉重构中的作用机制研究

批准号:
82100639
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:
郑磊
依托单位:
学科分类:
肝损伤、修复与再生
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑磊

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
动脉重构是门静脉高压症(PHT)导致的肝外血管重要病理学改变,其对于了解PHT的产生和维持机制有重要意义。前期研究发现,PHT大鼠肠系膜动脉(SMA)内皮细胞(EC)中VEGFR-3和eNOS表达增加,内脏血管发生扩张的同时管壁发生结构性改变,平滑肌细胞(SMC)凋亡增加,血管变薄;且体外实验表明,VEGF-D诱导VEGFR-3激活下游eNOS磷酸化信号通路。据此我们提出假说,在肝硬化PHT的发生发展中,肝外SMA上EC层外源VEGF-D与VEGFR-3信号结合增多,引起下游AKT、ERK磷酸化,eNOS活性上调,NO释放增多,诱导血管SMC发生凋亡,引起肝外SMA重构。本研究拟从分子、细胞和整体水平,利用原代细胞共培养体系、不同的PHT动物模型和PHT病人标本,探讨在动脉重构中VEGFR-3如何调控eNOS/NO信号通路,系统阐述PHT血管重构的产生机制,为PHT病人的诊治提供新的思路。
英文摘要
Arterial remodeling is an important pathological change of extrahepatic vessels caused by portal hypertension (PHT), which is of great significance for mechanism of PHT. Previous studies have shown that the expression of VEGFR-3 and eNOS in the endothelial cells (EC) of the mesenteric artery (SMA) of PHT rats are increased, and the vascular wall is changed with the dilation of visceral blood vessels, and the apoptosis of smooth muscle cells (SMC) is increased and the blood vessels are thinning. Moreover, it showed that VEGF-D induced VEGFR-3 to activate phosphorylation eNOS signaling pathway in vitro experiments. Therefore, we proposed the hypothesis that during the occurrence and development of PHT in liver cirrhosis, the combination of exogenous VEGF-D and VEGFR-3 signals on the EC layer of extrahepatic SMA increased. It induced AKT and ERK phosphorylation, and upregulation of eNOS activity and increased NO released, inducing apoptosis of vascular SMC and causing extrahepatic SMA remodeling. This study aims to explore how VEGFR-3 regulates eNOS/NO signaling pathway in arterial remodeling at the molecular level, cellular and overall level by using primary cell co-culture system, different PHT animal models and PHT patient specimens, and systematically elaborate the generation mechanism of PHT vascular remodeling, thus providing a new idea for the diagnosis and treatment of PHT patients.
动脉重构是门静脉高压症(PHT)导致的肝外血管重要病理学改变,其对于了解PHT的产生和维持机制有重要意义。前期研究发现,PHT大鼠肠系膜动脉(SMA)内皮细胞(EC)中VEGFR-3和eNOS表达增加,内脏血管发生扩张的同时管壁发生结构性改变,平滑肌细胞(SMC)凋亡增加,血管变薄;且体外实验表明,VEGF-D诱导VEGFR-3激活下游eNOS磷酸化信号通路。本课题组通过转录组测序证实,肝硬化PHT的SMA发生了显著的结构和功能改变,包括血管扩张、血管重构和收缩功能的降低。我们进而筛选出与血管生成、血管扩张、炎症和细胞周期相关的差异表达基因(DEGs),并富集得到相关的信号通路。在此基础上,我们还筛选得到了10个可能参与PHT血管重构的核心基因,这些发现为将来缓解PHT高动力循环综合征提供了新的靶点。在本项目研究中,我们发现替米沙坦、PTUPB(环氧化酶-2和可溶性环氧化物水解酶抑制剂)、欧前胡素、西地尼布和二甲双胍可在肝硬化PHT过程中改善肝内eNOS的表达,并通过VEGF相关的信号通路缓解肝外SMA的血管重构现象,使肝硬化PHT得到明显改善。二甲双胍治疗减轻BDL大鼠的肝纤维化程度,缓解慢性炎症反应,并降低血管生长因子如PDGF的表达,有效改善肝硬化引发的PHT和内脏高动力循环。其发挥作用的分子机制可能是通过激活AMPK信号通路,抑制mTOR的磷酸化,从而阻断PDGF-BB/PDGFRβ通路的激活。在体外实验中,通过激活AMPK信号通路,抑制PDGF-BB诱导的VSMCs表型转换,促进VSMCs中收缩蛋白的表达。这一发现揭示了PHT动脉重构过程中的病理生理学机制。此外,在SMA血管重构的研究过程中,我们还观察到肝硬化大鼠肝脏中淋巴管相关蛋白表达升高。进一步的实验证明了VEGF-C能够促进淋巴管生成,从而有助于改善肝硬化PHT大鼠肝纤维化程度。这些发现为后续研究提供了新的思路。本项目探讨在动脉重构中VEGFR-3如何调控eNOS/NO信号通路,系统阐述PHT血管重构的产生机制,为PHT病人的诊治提供新的思路。
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