遗传易感因子RNF213通过泛素化下调caveolin-1介导外泌体途径导致烟雾病早期非动脉粥样硬化性血管狭窄/闭塞形成的机制研究
批准号:
82071292
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
孙逊沙
依托单位:
学科分类:
脑血管结构、功能异常及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙逊沙
中文摘要
烟雾病是东亚儿童和青壮年脑卒中的重要病因,发病机制未明。我们前期研究发现RNF213基因与烟雾病的发生密切相关,敲除该基因可下调血管内皮细胞小窝蛋白caveolin-1,影响细胞生物学特性并介导外泌体miRNA的改变,且rnf213a基因敲除或重要功能区域缺失的斑马鱼可出现颅内血管狭窄及异常。据此我们提出假说:RNF213通过下调caveolin-1介导的外泌体途径导致烟雾病早期非动脉粥样硬化性血管狭窄/闭塞形成。本课题拟采用分子细胞生物学技术和最新的斑马鱼高速显像技术,从分子、细胞和模式生物水平探索RNF213通过泛素化IBTK/RING1/RNF40下调caveolin-1,后者经外泌体miRNA途径介导血管内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞的功能改变,促使烟雾病早期血管病变形成,从外泌体这个新视点阐明烟雾病早期非动脉粥样硬化性血管狭窄/闭塞的发生机制,为烟雾病的防治提供新思路。
英文摘要
Moyamoya disease is an important cause of stroke in children and young adults in East Asia, and its pathogenesis is unknown. Our previous research found that the RNF213 gene is closely related to the occurrence of moyamoya disease. Knockout of this gene can down-regulate caveolin-1 in endothelial cell, affect cell biological characteristics and mediate changes of miRNAs in exosomes. And the zebrafish with rnf213a gene knockout or important domains missing had intracranial stenositic and abnormal blood vessels. Therefore we hypothesize that RNF213 leads to the formation of non-atherosclerotic vascular stenosis/occlusion at an early stage of moyamoya disease by down-regulating the caveolin-1 mediated exosome pathway. This project intends to use molecular cell biology technology and the latest zebrafish high-speed imaging technology from molecular, cellular and model biological levels to explore that RNF213 through the ubiquitination of IBTK/RING1/RNF40 to down-regulate caveolin-1, which mediates the functional changes of vascular endothelial cells, smooth muscle cells and macrophages through miRNA pathway in exosomes, promoting the formation of abnormal vascular phenotypes at an early stage of moyamoya disease. This project will elucidate the mechanism of non-atherosclerotic vascular stenosis/occlusion at an early stage of moyamoya disease from a new perspective about exosomes and provide new ideas for the prevention and treatment of moyamoya disease.
Moyamoya 病(MMD)是儿童及青壮年脑卒中的重要原因之一,但具体发病机制未明。本项目从临床、细胞及动物多方面解析遗传易感基因RNF213在MMD中的重要作用。其一,在临床方面,本课题组对MMD合并肺动脉高压患者的临床特点进行总结,丰富了RNF213相关疾病谱;同时发现抗血小板治疗有助于改善围手术期及不同首发症状MMD患者的预后;并对MMD患者选择手术或保守治疗的原因进行了综合分析。此外,本课题组发现MMD患者线粒体置换环区甲基化水平明显低于非MMD性颅内动脉狭窄/闭塞患者,尤其在携带RNF213 p.R4810K患者中显著;同正常对照组相比,MMD患者外周血中CD54、CD146、CD31和CD49d表达阳性细胞比率均降低;MMD、烟雾综合征患者和健康对照组的外泌体蛋白存在表达量、表达内容以及亚群蛋白表达差异,上述结果为MMD精准诊断提供了新的生物标志物,也为MMD的发病机制及治疗研究提供新思路。其二,在细胞学水平上,本课题组在Crispr/Cas9技术构建的RNF213敲除人脑微血管内皮细胞系的外泌体中检测到miRNAs/lncRNAs/circRNAs的表达差异,利用生物信息学分析了相关的靶基因及通路,并证实RNF213敲除后内皮细胞成管能力明显增强,进一步研究发现间充质干细胞来源的外泌体可能通过SMG1和NDUFB5相关途径抑制RNF213敲除后病理性新生血管的形成,有望成为烟雾病的治疗新靶点。其三,在动物研究中,本课题组采用双光子显微镜发现rnf213a基因敲除斑马鱼背部主动脉血管血流速度减慢,颅内和躯干主动脉出现狭窄、连接和出芽异常,血管直径变大,血管壁增生增厚且α-肌动蛋白含量增加,提示血管壁平滑肌细胞功能异常。本研究部分成果累计已发表文章9篇,其中本课题负责人作为通讯作者发表 SCI 论文3篇,另有非第一作者文章6篇,申请专利1项,特邀全国性会议报告1次,会议壁报3次。 .本研究意义及应用前景: .(1)建立了烟雾病、烟雾综合征及急性缺血性脑卒中患者临床生物信息数据库,有利于长期随访及临床大数据分析; .(2)发现线粒体甲基化、CD标志物以及外泌体蛋白等MMD相关生物标志物,为MMD的精准诊断提供新方向;.(3)间充质干细胞外泌体可能通过SMG1和NDUFB5相关途径抑制RNF213敲除后病理性新生血管的形成,有望成为MMD的治疗新靶点。
肠道菌群通过HCY-RNF213-TRAF2轴诱导烟雾病血管平滑肌细胞过度增殖和异常凋亡的机制研究
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批准号:82271333
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:孙逊沙
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依托单位:
烟雾病易感基因RNF213调控内皮祖细胞增殖、迁移及分化的机制研究
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批准号:81601004
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:17.0万元
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批准年份:2016
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负责人:孙逊沙
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依托单位:
国内基金
海外基金