Mechanisms of platelet exosome-mediated acute chest syndrome in sickle cell disease

血小板外泌体介导的镰状细胞病急性胸部综合征的机制

基本信息

  • 批准号:
    10377458
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 77.51万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-04-22 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Acute chest syndrome (ACS), a type of acute lung injury, is one of the leading causes of mortality in Sickle Cell Disease (SCD). Current treatments for ACS are primarily supportive, and there is a critical need for rescue therapies that can halt the progression of ACS. ACS is often a sequela of acute systemic vaso-occlusive crisis and preceded by thrombocytopenia. However, the role of platelets in the pathogenesis of ACS remains largely unknown. We hypothesize that ACS involves NLRP3-inflammasome mediated release of IL-1β-carrying platelet exosomes in SCD, which promote platelet-neutrophil aggregation leading to arrest of blood flow in lung. We also propose that targeted inhibition of TLR4/NLRP3-caspase-1 signaling in platelets is a potential therapy for ACS. To test this hypothesis, we will use an integrative physiologic approach that utilizes our recently validated model of lipopolysaccharide (LPS) induced vaso-occlusive crisis in transgenic SCD mice, in vivo multi-photon excitation (MPE) imaging of the lung vasculature in live SCD mice, live cell imaging of SCD human blood flowing in microfluidic channels in vitro, SCD mice lacking caspase-1 in platelets and nanoparticle tracking analyses of exosomes. In Aim 1, we will determine whether release of IL-1β-carrying platelet exosomes in SCD promote platelet-neutrophil aggregates in pulmonary arterioles that result in loss of blood flow in the lung. In Aim 2, we will determine whether TLR4/NLRP3-inflammasome mediated activation of caspase-1 in platelets is responsible for release of IL-1β-carrying exosomes from platelets in SCD. We have developed platelet-targeted nanomedicine (PTN) that specifically recruits to sites of platelet aggregation and thrombosis in vivo for targeted drug delivery. In Aim 3, we will determine whether PTNs carrying TLR4 or caspase-1 inhibitors, or IL-1 receptor antagonist (IL-1RA) can selectively recruit to sites of platelet aggregation to block platelet exosome release and signaling, and stop platelet-neutrophil aggregation in the lung vasculature of SCD mice. This study will identify a novel, platelet-derived exosome-mediated mechanism contributing to ACS. The findings will also establish that delivery of TLR4 or caspase-1 inhibitor, or IL-1RA encapsulated in PTNs can be a potential rescue therapy for ACS in high risk SCD patients presenting with vaso-occlusive crisis and thrombocytopenia.
项目概要 急性胸部综合征 (ACS) 是一种急性肺损伤,是镰状细胞死亡的主要原因之一 目前对 ACS 的治疗主要是支持性的,并且迫切需要抢救。 可以阻止 ACS 进展的治疗通常是急性全身性血管闭塞危象的后遗症。 然而,血小板在 ACS 发病机制中的作用仍然很大。 我们研究发现 ACS 涉及 NLRP3 炎性体介导的携带 IL-1β 的血小板的释放。 SCD 中的外泌体可促进血小板中性粒细胞聚集,导致肺部血流停滞。 提出靶向抑制血小板中的 TLR4/NLRP3-caspase-1 信号传导是 ACS 的潜在治疗方法。 为了检验这一假设,我们将使用综合生理学方法,该方法利用我们最近验证的模型 脂多糖 (LPS) 诱导转基因 SCD 小鼠血管闭塞危机,体内多光子激发 (MPE) 活体 SCD 小鼠肺血管系统成像、SCD 人体血液流动的活细胞成像 体外微流体通道、血小板中缺乏 caspase-1 的 SCD 小鼠以及纳米颗粒跟踪分析 在目标 1 中,我们将确定 SCD 中携带 IL-1β 的血小板外泌体的释放是否会促进 血小板-中性粒细胞在肺小动脉中聚集,导致肺部血流减少。在目标 2 中,我们。 将确定 TLR4/NLRP3 炎症小体介导的血小板中 caspase-1 的激活是否负责 用于从 SCD 中的血小板释放携带 IL-1β 的外泌体。 纳米医学(PTN),专门招募体内血小板聚集和血栓形成位点以进行靶向治疗 在目标 3 中,我们将确定 PTN 是否携带 TLR4 或 caspase-1 抑制剂或 IL-1 受体。 拮抗剂(IL-1RA)可以选择性地募集到血小板聚集位点,从而阻止血小板外泌体的释放和 信号传导,并阻止 SCD 小鼠肺血管系统中的血小板-中性粒细胞聚集。 研究结果还将证实,血小板衍生的外泌体介导的 ACS 机制。 递送封装在 PTN 中的 TLR4 或 caspase-1 抑制剂或 IL-1RA 可能是一种潜在的救援疗法 高危 SCD 患者的 ACS 表现为血管闭塞危象和血小板减少症。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Matthew D Neal其他文献

Mechanism matters: mortality and endothelial cell damage marker differences between blunt and penetrating traumatic injuries across three prehospital clinical trials
机制很重要:死亡率和内皮细胞损伤标志着三项院前临床试验中钝性创伤和穿透性创伤之间的差异
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Jack K Donohue;D. Gruen;Nidhi Iyanna;J. M. Lorence;Joshua B. Brown;Francis X. Guyette;Brian J Daley;Brian J Eastridge;Richard S Miller;Raminder Nirula;B. Harbrecht;J. Claridge;H. Phelan;G. Vercruysse;Terence O'Keeffe;Bellal Joseph;Matthew D Neal;Tim Billiar;J. Sperry
  • 通讯作者:
    J. Sperry
Tranexamic acid in trauma: After 3 hours from injury, when is it safe and effective to use again?
氨甲环酸在创伤中的应用:受伤3小时后,何时再次使用安全有效?
  • DOI:
    10.1111/trf.17779
  • 发表时间:
    2024-03-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Christopher D Barrett;Matthew D Neal;Jonathan G Schoenecker;Robert L. Medcalf;P. Myles
  • 通讯作者:
    P. Myles
Missingness matters: a secondary analysis of thromboelastography measurements from a recent prehospital randomized tranexamic acid clinical trial
缺失很重要:对最近一项院前随机氨甲环酸临床试验的血栓弹力图测量结果进行二次分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Jack K Donohue;Nidhi Iyanna;J. M. Lorence;Joshua B. Brown;Frances Guyette;Brian J Eastridge;Raminder Nirula;G. Vercruysse;Terence O'Keeffe;Bellal Joseph;Matthew D Neal;J. Sperry
  • 通讯作者:
    J. Sperry
Precision in Transfusion Medicine.
输血医学的精确性。
  • DOI:
    10.1001/jama.2023.16134
  • 发表时间:
    2023-10-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Matthew D Neal;Beverley J Hunt
  • 通讯作者:
    Beverley J Hunt
Therapeutic plasma exchange is feasible and tolerable in severely injured patients with trauma-induced coagulopathy
对于患有创伤性凝血病的严重损伤患者来说,治疗性血浆置换是可行且可耐受的
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2
  • 作者:
    Sarah A Moore;M. Rollins;Jennifer M Gillette;Joseph E Kiss;Darrell J. Triulzi;M. Yazer;Jasmeet S Paul;Christine M. Leeper;Matthew D Neal;Jay S Raval
  • 通讯作者:
    Jay S Raval

Matthew D Neal的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Matthew D Neal', 18)}}的其他基金

Mechanisms of platelet exosome-mediated acute chest syndrome in sickle cell disease
血小板外泌体介导的镰状细胞病急性胸部综合征的机制
  • 批准号:
    9918971
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Mechanistic Elucidation and Targeted Therapy of Organ Injury and Inflammation following Trauma
创伤后器官损伤和炎症的机制阐明和靶向治疗
  • 批准号:
    10409732
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Mechanistic Elucidation and Targeted Therapy of Organ Injury and Inflammation following Trauma
创伤后器官损伤和炎症的机制阐明和靶向治疗
  • 批准号:
    10649442
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Diversity Supplement to R35 - Mechanistic Elucidation and Targeted Therapy of Organ Injury and Inflammation following Trauma
R35 的多样性补充 - 创伤后器官损伤和炎症的机制阐明和靶向治疗
  • 批准号:
    10627526
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Mechanistic Elucidation and Targeted Therapy of Platelet Dysfunction After Trauma
创伤后血小板功能障碍的机制阐明和靶向治疗
  • 批准号:
    9484277
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Mechanistic Elucidation and Targeted Therapy of Platelet Dysfunction After Trauma
创伤后血小板功能障碍的机制阐明和靶向治疗
  • 批准号:
    9336940
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:

相似国自然基金

Tim-3调控肺泡巨噬细胞极化和功能对脓毒症急性肺损伤发生发展的影响及其机制研究
  • 批准号:
    82060021
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
颗粒蛋白前体调控巨噬细胞胞葬功能对急性肺损伤炎症消退的影响及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
HVEM调控肺泡巨噬细胞极化影响脓毒症急性肺损伤转归的作用和机制
  • 批准号:
    81900077
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠-淋巴-肺轴通过TLR4信号通路对SAP-ALI中性粒细胞活化的影响机制
  • 批准号:
    81770631
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    56.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
吸气和呼气肌肉活动对ARDS机械通气影响及其机制的实验研究
  • 批准号:
    81660018
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Phase I study of panobinostat in adults with sickle cell disease: novel approach to recruitment and retention
帕比司他治疗成人镰状细胞病的 I 期研究:招募和保留的新方法
  • 批准号:
    10420453
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Probing immunovascular mechanobiology in pneumonia-associated acute lung injury at the single capillary level
在单毛细血管水平探讨肺炎相关急性肺损伤的免疫血管力学生物学
  • 批准号:
    10679944
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Clonal hematopoiesis and inherited genetic variation in sickle cell disease
镰状细胞病的克隆造血和遗传变异
  • 批准号:
    10638404
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Lung epithelial cell-derived C3 in acute lung injury
肺上皮细胞衍生的 C3 在急性肺损伤中的作用
  • 批准号:
    10720687
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
Protein tyrosine phosphatase non-receptor 14 in vascular stability and remodeling
蛋白酪氨酸磷酸酶非受体 14 在血管稳定性和重塑中的作用
  • 批准号:
    10660507
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.51万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了