Glomerular Cell-Cell Crosstalk and Injury

肾小球细胞间的串扰和损伤

基本信息

项目摘要

Project Summary Chronic kidney disease (CKD) is estimated to affect over 14% of US adults and is increasing in prevalence worldwide. The majority of cases are caused by glomerular diseases with sclerotic lesions, and transforming growth factor β expression in podocytes is a common stress response signal associated with segmental sclerosis. In the previous funding cycle we established a new hypothesis for “glomerular cell-cell crosstalk” using an inducible transgenic mouse model (PodTbrI) that enables podocytes specific and ligand-independent expression of transforming growth factor β type I receptor (TbrI) kinase. In this model, TbrI signaling in podocytes results in the release of Edn1, followed by increased Ednra-mediated mitochondrial oxidative stress and dysfunction of adjacent glomerular endothelial cells (GEC), which, in response, release factor(s) that mediate damage and depletion of adjacent podocytes. This was also demonstrated in other models of experimental podocytopathies (Balb/c + Adryamicin, PodDicerKO mice). We identified that a similar stressed endothelial-to-podocyte crosstalk underlies segmental lesions in DKD. We characterized podocyte mitochondrial dynamics in response to transforming growth factor β signaling. We also performed transcriptomic analysis of isolated GECs after TbrI signaling activation and with this strategy we identified novel GEC injury response pathways. Further, using state of the art proteomics, we identified a panel of novel proteins released by stressed GECs that induce podocyte injury. We also identified key phenotypic markers of cell crosstalk in vivo (GEC ultrastructural changes and loss of glomerular endothelial surface layer). Our findings provide new insights into crosstalk of stressed GECs and podocytes in the pathogenesis of CKD. We hypothesize that the identified GEC secreted proteins mediate podocyte injury and loss in CKD. In this competitive renewal application, we aim to examine and validate the activity of the identified GEC-secreted proteins and cell-cell crosstalk mechanisms mediating podocyte injury in CKD in the following 3 specific aims: SPECIFIC AIMS: 1) To characterize GEC stress and the mechanisms leading to dysfunction and release of crosstalk factors that impact podocytes. 2) To determine GEC response to podocyte activation in vivo. 3) To characterize and validate podocyte responses to GEC secreted factors and determine their functional effects in vitro with a novel 3-D kidney-on-a-chip microfluidic culture system and in vivo. LONG-TERM: The studies proposed in this application will advance our understanding of communications between cells in the glomerulus that underlie the initiation and progression of glomerular disease. The significance of the proposed studies is in the discovery of the requirements and mechanisms for interdependent crosstalk between activated podocytes and stressed endocapillary cells that determine irreversible segmental sclerosis and disease progression. The outcomes will help identify novel diagnostic approaches and potential therapeutic targets for the treatment of glomerular diseases.
项目概要 据估计,超过 14% 的美国成年人患有慢性肾病 (CKD),并且患病率正在上升 在世界范围内,大多数病例是由伴有硬化病变和转化性生长的肾小球疾病引起的。 足细胞中的β因子表达是与节段性硬化症相关的常见应激反应信号。 在上一个资助周期中,我们利用以下方法建立了“肾小球细胞间串扰”的新假设: 诱导型转基因小鼠模型 (PodTbrI),可实现足细胞特异性且不依赖配体 转化生长因子 β I 型受体 (TbrI) 激酶的表达在此模型中,TbrI 信号传导。 足细胞导致 Edn1 释放,随后增加 Ednra 介导的线粒体氧化应激 以及相邻肾小球内皮细胞 (GEC) 的功能障碍,作为反应,GEC 会释放因子 介导邻近足细胞的损伤和消耗,这也在其他模型中得到了证明。 我们发现实验性足细胞病(Balb/c + 阿德霉素、PodDicerKO 小鼠)存在类似的应激。 内皮细胞与足细胞的串扰是 DKD 节段性病变的基础。 我们还进行了线粒体动力学响应转化生长因子 β 信号传导。 TbrI 信号激活后分离的 GEC 的转录组分析,通过这种策略,我们确定了 此外,利用最先进的蛋白质组学,我们确定了一组新颖的 GEC 损伤反应途径。 我们还鉴定了应激 GEC 释放的诱导足细胞损伤的关键表型标记。 体内细胞串扰(GEC 超微结构变化和肾小球内皮表面层损失)。 我们的研究结果为 CKD 发病机制中应激 GEC 和足细胞的串扰提供了新的见解。 我们发现,已鉴定的 GEC 分泌蛋白介导 CKD 中的足细胞损伤和损失。 竞争性更新申请,我们的目标是检查和验证已识别的 GEC 分泌的活性 介导 CKD 足细胞损伤的蛋白质和细胞间串扰机制有以下 3 个具体目标: 具体目标: 1) 表征 GEC 应激以及导致功能障碍和释放的机制 影响足细胞的串扰因素 2) 确定 GEC 对足细胞体内激活的反应。 表征和验证足细胞对 GEC 分泌因子的反应,并确定它们在 使用新型 3D 肾芯片微流体培养系统进行体外实验和体内实验。 长期:本申请中提出的研究将增进我们对通信的理解 肾小球中导致肾小球疾病发生和进展的细胞之间的关系。 拟议研究的意义在于发现了 激活的足细胞和受压的毛细血管内细胞之间相互依赖的串扰决定了 不可逆节段性硬化症和疾病进展的结果将有助于确定新的诊断方法。 治疗肾小球疾病的方法和潜在的治疗靶点。

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 }}

Ilse Sofia Daehn其他文献

Ilse Sofia Daehn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('Ilse Sofia Daehn', 18)}}的其他基金

Glomerular Cell-Cell Crosstalk and Injury
肾小球细胞间的串扰和损伤
  • 批准号:
    8815174
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
Glomerular Cell-Cell Crosstalk and Injury
肾小球细胞间的串扰和损伤
  • 批准号:
    9234528
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
Glomerular Cell-Cell Crosstalk and Injury
肾小球细胞间的串扰和损伤
  • 批准号:
    10228654
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
Glomerular Cell-Cell Crosstalk and Injury
肾小球细胞间的串扰和损伤
  • 批准号:
    10686302
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:

相似国自然基金

依恋相关情景模拟对成人依恋安全感的影响及机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
生活方式及遗传背景对成人不同生命阶段寿命及死亡的影响及机制的队列研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
成人与儿童结核病发展的综合研究:细菌菌株和周围微生物组的影响
  • 批准号:
    81961138012
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    100 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
统计学习影响成人汉语二语学习的认知神经机制
  • 批准号:
    31900778
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

A HUMAN IPSC-BASED ORGANOID PLATFORM FOR STUDYING MATERNAL HYPERGLYCEMIA-INDUCED CONGENITAL HEART DEFECTS
基于人体 IPSC 的类器官平台,用于研究母亲高血糖引起的先天性心脏缺陷
  • 批准号:
    10752276
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
Mitochondrial Calcium and Neuronal Health
线粒体钙和神经元健康
  • 批准号:
    10638869
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
Orientation Processing Deficits in Amblyopia: Neural Bases to Functional Implications
弱视的定向处理缺陷:神经基础到功能意义
  • 批准号:
    10649039
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
Mechanisms Underpinning Afterload-Induced Atrial Fibrillation
后负荷诱发心房颤动的机制
  • 批准号:
    10679796
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
Mitochondrial dysfunction and tau pathology in Alzheimer's disease
阿尔茨海默病中的线粒体功能障碍和 tau 病理学
  • 批准号:
    10805120
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.33万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了