血小板源胞外囊泡通过miR-499/Necdin通路促进心肌梗死后骨髓造血干/祖细胞增殖及髓系分化的机制研究
批准号:
82100346
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:
张心怡
依托单位:
学科分类:
冠状动脉性心脏病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张心怡
中文摘要
心肌梗死所致的局部损伤可远程作用于骨髓,诱导其过度增殖并分化为促炎表型的髓系细胞,加剧心梗后动脉粥样硬化进展,但具体机制尚未阐明。我们前期证实心梗后造血干/祖细胞(HSPC)在血管内皮细胞龛(niche)中的异常增殖可促进粥样斑块发展。在心梗患者及小鼠血液中,血小板源胞外囊泡(pEVs)的数量显著增加,其中miR-499明显升高,抑制靶基因Necdin的表达。据此我们提出假说:心梗后pEVs分泌增加,通过miR-499/Necdin通路促进HSPC增殖分化,最终加剧粥样斑块进展。本项目拟从动物、细胞及临床水平阐明pEVs对心梗后HSPC增生的作用;探讨pEVs-miR-499/Necdin通路对心梗后造血细胞增殖的调控机制;明确心梗患者血液pEVs中miR-499水平与心梗后粥样斑块进展的临床相关性。本研究将以pEVs-miRNA为新视点,寻找防治心梗后动脉粥样硬化进展的新型干预靶点。
英文摘要
Ischemic injury, such as myocardial infarction (MI), induces exaggerated production of myeloid cells (myelopoiesis), which are crucial to atherosclerosis exacerbation after MI. However, the systemic long-distance signals and molecular mechanisms that trigger myelopoiesis from hematopoietic stem and progenitor cells (HSPC) in the bone marrow after an ischemic event at a distant organ, such as the heart, are poorly understood. Our preliminary data revealed that MI increased HSPC numbers in bone marrow vascular niches, which are distinct microenvironments promoting HSPC proliferation and differentiation. In investigating the long-distance signals produced after MI, we found increased levels of platelet-derived extracellular vesicles (pEVs) in the blood of patients and mice after MI. Additionally, pEVs isolated from mice with MI contained high levels of miR-499, which might decrease the expression of Necdin to induce HSPC proliferation and myeloid cell generation. From these observations, we hypothesize that the pEVs-miR-499/Necdin pathway promotes the proliferation and differentiation of HSPC, which augments myelopoiesis and atherosclerosis after MI. The proposed grant application will further our understanding of the mechanisms of MI-induced myelopoiesis, and explore new therapeutic avenues to diminish inflammation and atherosclerosis after MI.
骨髓造血干/祖细胞(HSPC)介导的应激性髓系造血在心肌梗死(MI)、动脉粥样硬化等多种慢性疾病中可加重疾病进展。然而,局灶性器官损伤(如MI)如何远程作用于骨髓,进而触发髓系造血的具体机制仍未完全阐明。本研究通过结扎小鼠冠状动脉前降支建立MI模型,结合NanoSight、imagestream和流式细胞术检测并定量分析小鼠及MI患者的血小板源胞外囊泡(pEV)。利用microRNA array对pEV内的microRNA进行定量分析,并通过流式细胞术、体内转移实验及转基因小鼠模型评估pEV和microRNA对HSPC谱系分化及炎症细胞生成的影响。此外,还通过RNA sequencing、荧光素酶实验、慢病毒介导的体内基因过表达及超声心动图等手段,探索其在MI后病理过程中的具体作用机制。.本研究发现,MI患者及小鼠血液循环中的pEV数量显著增加。这些pEV可促进骨髓HSPC的扩增与增殖,诱导炎性髓系细胞的生成,从而加剧疾病进展。通过体内外干预血小板活化与胞吐过程,以及阻断HSPC内吞作用,可显著减少pEV的生成、HSPC增殖及髓系细胞的生成。microRNA array分析显示,MI后分离的pEV中mi-499R显著升高。将miR-499过表达至小鼠及人HSPC中,能显著增强造血及髓系分化。相应地,缺失miR-499的pEV无法有效诱导应激性髓系造血或MI后的心脏重构。RNA sequencing、荧光素酶实验及慢病毒介导的基因过表达进一步表明,miR-499通过结合HSPC内Ltf基因的3'非编码区,抑制该基因表达,从而促进髓系造血并加剧炎症反应。.本研究揭示了MI后产生的pEV通过调控HSPC增殖及炎性细胞生成,在MI后炎症反应及心脏重构中发挥关键作用。这些发现不仅深化了对MI后炎症机制的理解,还为减少MI后心脏炎症和重构提供了潜在的治疗靶点。
转录因子RBPJ通过H3K9me3/H4AC调控巨噬细胞胞葬在动脉粥样硬化斑块稳定性中的作用机制研究
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批准号:82370441
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:张心怡
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依托单位:
国内基金
海外基金