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缺氧诱导因子-1α/P311调控VEGF表达促进增生性瘢痕形成的分子机制研究

批准号:
82102340
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:
王淞
学科分类:
创面愈合与瘢痕
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王淞

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
增生性瘢痕是继发于烧伤、创伤、手术外伤等皮肤损伤的常见临床难题,其发生机制尚未完全阐明,以至于临床防治效果有限。既往研究表明VEGF是促进增生性瘢痕形成的关键因子,但其上游调控机制仍不清楚。既往研究表明缺氧通过调控HIF-1α在调节VEGF的表达中发挥作用,我们进一步研究发现,在增生性瘢痕形成过程中,P311,一种促进增生性瘢痕形成的小分子,能够通过与HIF-1α相互作用调控VEGF的表达,并且HIF-α能够调控P311的表达。由此,我们提出“缺氧通过转录因子HIF-1α调控P311的表达,同时将P311招募至VEGF启动子区,二者协同促进VEGF转录,进而促进增生性瘢痕的发生”。本研究拟在建立缺氧模型的基础上,采用ChIP、reChIP、免疫共沉淀等技术,以“HIF-1α和P311”的相互关系为切入点,探讨增生性瘢痕发生的新机理,为寻找瘢痕防治的关键靶点提供新的思路和实验依据。
英文摘要
Hypertrophic scar is a highly prevalent condition secondary to skin injuries such as burns, trauma, and surgical trauma. As the underlying mechanisms are not fully understood,so that the clinical therapeutic effect was limited. VEGF was reported to be a key factor promoting the formation of hypertrophic scars, but its upstream regulatory mechanism is still unclear.Based on previous reports that hypoxia plays a role in regulating the expression of VEGF by mediating HIF-1α, Our further study found that in the process of hypertrophic scar formation, P311, a small molecule that promotes the formation of hypertrophic scar, can mediate the expression of VEGF by interacting with HIF-1α, and HIF-α can mediate the expression of P311.Therefore, we propose that " Hypoxia regulates the expression of VEGF through the transcription factor HIF-1α, HIF-1α regulates the expression of P311, and at the same time recruits P311 to the VEGF promoter region, HIF-1α and P311 synergistically promote VEGF transcription, and further cause the hypertrophic scars." Based on the hypoxic models, ChIP, reChIP, immunoprecipitation and other technologies, we focus on the relationship between "HIF-1α and P311" to explore the new mechanism of hypertrophic scars. We will provide new insights and experimental evidence for mechanisms of hypertrophic scar formation.
增生性瘢痕是皮肤损伤后过度愈合的常见问题,常导致功能障碍和外观受损。其形成与多种因素相关,其中缺氧是关键因素之一。在缺氧条件下,细胞通过HIF-1α(缺氧诱导因子-1α)等蛋白调控基因表达以适应低氧环境。本项目聚焦于HIF-1α及其相关蛋白P311如何通过调控VEGF(血管内皮生长因子)的表达影响瘢痕形成,旨在为瘢痕治疗提供新的靶点和策略。本项目系统研究了缺氧条件下HIF-1α和P311对VEGF表达的调控机制及其在增生性瘢痕形成中的作用。研究内容包括:构建模拟低氧模型,验证缺氧条件下HIF-1α、P311和VEGF的mRNA表达上调;通过siRNA技术敲低HIF-1α或P311,揭示其在调控VEGF表达中的协同作用;利用ChIP-qPCR和双荧光素酶报告基因实验,证实P311直接结合VEGF启动子并激活其转录;通过免疫共沉淀(Co-IP)和激光共聚焦显微镜实验,验证HIF-1α与P311的相互作用;分析增生性瘢痕患者样本,发现瘢痕组织中HIF-1α、P311和VEGF的表达显著高于正常皮肤组织;通过细胞实验验证HIF-1α/P311通过VEGF促进成纤维细胞的增殖和迁移。发现在缺氧条件下,HIF-1α、P311和VEGF的mRNA表达显著上调(P<0.01),且呈时间依赖性。siRNA敲低HIF-1α或P311后,VEGF表达显著降低(P<0.01),双敲除组抑制效果更为显著(P<0.001)。ChIP-qPCR结果显示P311富集于VEGF启动子区(P<0.01),双荧光素酶报告基因实验显示过表达P311可显著提高VEGF启动子活性(P<0.001)。Co-IP实验显示HIF-1α与P311存在相互作用,激光共聚焦显微镜显示二者在缺氧条件下的共定位系数为0.47。临床样本分析显示,增生性瘢痕组织中HIF-1α、P311和VEGF的表达显著高于正常皮肤组织(P<0.01)。过表达HIF-1α/P311显著增强成纤维细胞的增殖和迁移能力(P<0.01),VEGF siRNA可逆转上述效应。本项目揭示了HIF-1α与P311在缺氧条件下协同调控VEGF表达的分子机制,为理解缺氧诱导的基因表达调控提供了新的视角,丰富了HIF-1α信号通路的研究内容。通过临床样本分析和细胞实验验证,证实了HIF-1α/P311通过VEGF促进增生性瘢痕形成。
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