自身动力性Fontan循环通过LEENE抑制miR-503-5p调控PI3K/AKT/eNOS通路保护肺血管内皮功能的机制研究
批准号:
82100409
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:
朱放
依托单位:
学科分类:
心脏/血管移植和辅助循环
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱放
中文摘要
功能性单心室是一类复杂的先天性心脏病,目前唯一的治疗方案是Fontan手术,但术后远期并发症发生率高,其根本原因在于缺乏右心室搏动作用。申请人前期设计了自身动力性Fontan循环,利用计算流体力学方法验证了该循环可提升血流动力,并提供搏动性血流;大动物实验同样提示该循环能维持肺血管内皮eNOS表达,从而保护血管内皮功能。进一步的测序结果发现搏动性血流可能通过LEENE的海绵吸附效应抑制miR-503-5p,进而激活PI3K/AKT通路。据此假设:自身动力性Fontan循环为肺循环提供搏动性血流,并通过LEENE抑制miR-503-5p,激活PI3K/AKT通路,促进eNOS的合成,保护肺血管内皮功能。本研究拟在细胞水平探索LEENE与miR-503-5p的相互作用,以及对PI3K/AKT/eNOS的调控机制,并动物模型上验证该假说,为优化Fontan手术和改良预后提供理论基础和应用前景。
英文摘要
Functional single ventricle is a class of congenital heart disease, and the only treatment option available is the Fontan procedure, but the cause of the high rate of long-term complications is the lack of right ventricular pulsatile blood. We has designed an self-powered Fontan circulation, which was demonstrated to provice hemodynamic and pulsatile flow. Further high-throughput sequencing results revealed that pulsatile blood flow may inhibit miR-503-5p through the sponge effect of LEENE, which in turn activates the PI3K/AKT pathway. It is hypothesized that the self-powered Fontan circulation provides pulsatile blood flow to the pulmonary circulation and activates the PI3K/AKT pathway through the inhibition of miR-503-5p by LEENE, which promotes the synthesis of eNOS and protects pulmonary vascular endothelial function. This study intends to explore the interaction between LEENE and miR-503-5p at the cellular level and the regulatory mechanism of downstream PI3K/AKT/eNOS, and test the hypothesis on animal models. This study provide a theoretical basis and application prospects for optimizing Fontan procedure and improving prognosis.
功能性单心室是一类复杂的先天性心脏病,对患儿生命构成严重威胁。目前,右心室旷置术(即Fontan手术)是唯一的治疗方法。然而,由于术后肺循环缺乏心室泵血作用,患者的长期预后较差,常伴随蛋白丢失、肝功能异常、心律失常等并发症,严重者甚至出现心肺供能衰竭,需要心肺移植。过去十年,国外提出了一些右心室辅助装置以改善术后供能不足的问题,但这些装置往往因应用条件苛刻、结构复杂、手术操作难度大而难以在临床推广。针对这些挑战,本项目结合集中参数模型与三维计算流体力学,建立了动态血流的自身动力性Fontan循环模型,该方法利用左心系统提供的高速血流来驱动上、下腔静脉血液回流。在体外计算流体力学模拟中,这种管道能够有效为腔静脉血流供能,同时不增加肺动脉压力,提高肺血流量。这一特性有助于缓解腔静脉压力升高,并促进肺血管发育。在中长期大动物实验中,自身动力性Fontan循环不仅为肺循环供能,还能在肺动脉内形成搏动性血流,维持正常的血管内皮功能,防止血管内皮增生和重构,有效降低并发症发生率。研究结果表明,基于文丘里效应的自身动力性Fontan循环能够产生类似右心室的泵血作用,为肺循环供能,从而降低术后并发症的发生率,为该领域提供了重要的理论基础和应用前景。
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