肌内皮缝隙连接介导的内皮-平滑肌间直接通讯在模拟失重后血管区域性分化中的作用及机制
批准号:
32071179
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
王永春
依托单位:
学科分类:
特殊环境生理与比较生理学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王永春
中文摘要
失重环境可致航天员血管系统出现区域性分化改变,表现为机体上半身和下半身血管分别发生上调性及下调性改变,目前机制未明。肌内皮缝隙连接作为内皮和平滑肌细胞间特有的直接通讯方式,容许两种细胞间进行直接的电和化学信号交流,进而维持血管内环境稳态。业已证实,肌内皮缝隙连接对重力高度敏感,然而,目前关于失重/模拟失重环境下肌内皮缝隙连接的结构、分布改变及其在失重血管区域性分化改变中的作用尚未见报道。本项目在既往研究基础上,拟采用大鼠模拟失重和内皮细胞-平滑肌细胞共培养模型,在整体和细胞两个层面探讨模拟失重下肌内皮缝隙连接在机体前/后身血管的变化规律,揭示肌内皮缝隙连接在调控模拟失重后血管区域性分化改变中的作用,进而阐明内皮细胞通过肌内皮缝隙连接调控平滑肌功能的信使分子及胞内分子机制。本项目有望为揭示失重致血管区域性分化改变的机制提供新的认识,为失重后心血管功能失调的防护策略提供新的思路。
英文摘要
Astronauts may suffer region-specific vascular remodeling during long duration spaceflight, manifested as up-regulation and down-regulation of upper body and lower body blood vessels, respectively. However the mechanism underlying it remains unknown. As a unique direct communication mode between endothelial cells and smooth muscle cells, myo-endothelial gap junction allows direct electrical and chemical signal exchange between the two kinds of cells, thus maintaining the homeostasis of vascular environment. It has been confirmed that myo-endothelial gap junction is highly sensitive to gravity. However, there is no report about the changes of structure and distribution in myo-endothelial gap junction and its role of in alteration in vascular system induced by microgravity. Based on the previous study, we will use the tail-suspended and clinorotation to simulate microgravity to explore the changes of myo-endothelial gap junction in vascular vessels and coculture model of endothelial cell-smooth muscle cells. And further to reveal the role of MEGJ in regional alteration in vascular system induced by simulated microgravity and to elucidate the messengers and molecular mechanisms in regulating the function of smooth muscle cells. Our finding might help to know the mechanism of alteration in vascular system induced by microgravity, and provide a new idea for protective strategies of cardiovascular dysfunction after microgravity.
载人航天实践表明,几乎所有的航天员在飞行后均出现心血管功能失调,但有关失重后心血管失调的发生机制仍不甚清楚,制约了针对性防护措施的提出。人体和动物实验均证实,失重引起的血管区域分化改变在其中发挥不容忽视的作用。由于血管内皮和平滑肌细胞在结构上比邻,功能上密切联系,单独研究失重环境对某一细胞的影响,忽视内皮和平滑肌细胞的交互调节作用可能会得出片面的结论。肌内皮缝隙连接是细胞间的一种直接通讯方式,在调控血管功能及结构中发挥重要作用。然而,目前关于失重/模拟失重环境下肌内皮缝隙连接的结构、分布变化及其在失重血管区域性分化改变中的作用尚未见相关报道。本研究利用大鼠和内皮细胞-平滑肌细胞共培养模型,系统研究了模拟失重下肌内皮缝隙连接在平滑肌细胞中的变化规律及其潜在的关键调控分子,进一步揭示了内皮细胞通过肌内皮缝隙连接调控平滑肌功能中的作用及机制。结果发现:28d模拟失重可引起大鼠颈总动脉和股动脉缝隙连接蛋白表达的发生区域分化改变,表现为失重后Cx43和Cx45在颈动脉血管平滑肌细胞中表达显著升高,Cx37则表达显著降低,平滑肌细胞出现凋亡、增殖能力增强,以及发生表型转化等改变,而股动脉出现相反的变化,并且在体外与血管内皮细胞共培养的平滑肌细胞亦出现相同变化。改变血管内皮细胞中Cx43的表达及活性,可以部分逆转模拟失重引起的血管平滑肌细胞功能异常,提示肌内皮缝隙连接在调控模拟失重致血管平滑肌细胞功能异常中发挥重要作用,其机制部分地与模拟失重所致的平滑肌细胞PIK3CB、LAMTOR3、PKM2表达异常有关。本研究探讨了模拟失重下肌内皮缝隙连接在内皮-平滑肌细胞信号传递中的变化规律,揭示了肌内皮缝隙连接在细胞中发生变化的可能机制,本项目有望为揭示失重致血管区域性分化改变的机制提供新的认识,为失重后心血管功能失调的防护策略提供新的思路。
肌内皮缝隙连接介导的内皮-平滑肌间直接通讯在模拟失重后血管区域性分化中的作用及机制
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:58万元
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批准年份:2020
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负责人:王永春
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依托单位:
膜骨架连接蛋白moesin磷酸化在模拟失重致血管内皮细胞功能异常中的作用及机制研究
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批准号:81372130
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:王永春
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依托单位:
GATA-4、MEF2A表达调控与失重致心肌细胞凋亡的相关性研究
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批准号:30900279
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2009
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负责人:王永春
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依托单位:
国内基金
海外基金