A Novel Exosomal Inflammatory Pathway
一种新的外泌体炎症途径
基本信息
- 批准号:10540601
- 负责人:
- 金额:$ 18.21万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-01-18 至 2023-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AcuteAcute Lung InjuryAcute Respiratory Distress SyndromeAminopeptidaseAnimalsAnti-Inflammatory AgentsBiological MarkersBlood VesselsBrainChemicalsChronicChronic Obstructive Pulmonary DiseaseCollagenDiseaseEnzymesEvolutionExtracellular Matrix DegradationFunctional disorderGenerationsGlycineHumanHuman PathologyIL8 geneImmuneIn VitroInflammationInflammatoryInflammatory Bowel DiseasesLeadLinkLung infectionsMediator of activation proteinMetalloproteasesMusOrganPathogenicityPathologicPathway interactionsPatientsPeptide HydrolasesPhenotypeProcessPrognostic MarkerProlineRoleSmokeSmokingStrokeSystemTissueschronic inflammatory diseasecigarette smokingexosomeleukotriene A4 hydrolasemouse modelneutrophilnovelnovel diagnosticsnovel therapeuticsprogramsprolyl oligopeptidase
项目摘要
PROJECT SUMMARY
This Program has defined what some have called a paradigm shifting pathway of neutrophilic inflammation
which, unlike the “classic” mode associated with IL-8, can become self-propagating in chronic inflammatory
diseases such as COPD. Specifically, IL-8 initiates neutrophil (PMN) influx, the PMNs in turn release matrix
metalloproteases (MMPs) and prolyl endopeptidase (PE) which degrade collagen and generate the PMN-specific
matrikine, proline-glycine-proline (PGP). In more common acute inflammatory circumstances, the PGP pathway
is terminated by the aminopeptidase activity of leukotriene A4 hydrolase (LTA4H) which destroys PGP. Cigarette
smoking (CS) can chemically modify and inactivate LTA4H’s aminopeptidase but not hydrolase activity as well
as acetylate PGP rendering it immune to LTA4H. This drives persistently elevated PGP levels and chronic
neutrophilic inflammation in COPD. In the Program’s journey to understand the PGP system, we have identified
a novel potential prognostic biomarker for COPD, CF, and ARDS, linked matrix degradation to vascular leak,
and discovered an anti-inflammatory role for a pro-inflammatory enzyme, LTA4H. PGP has also recently been
shown to link extracellular matrix degradation to: acute lung injury, inflammatory bowel disease, ischemic brain
stroke, and modulation of acute pulmonary infection. Consequently, the discovery of the PGP system has
particular significance as a fundamental mediator of pathophysiology in a number of disorders and organs. One
enigmatic aspect of our studies has been an inability to generate PGP in vitro with collagen and the appropriate
proteases in solution. The thesis of this R35 application is that this enigma is due to the requirement that PGP
generating enzymes, such as PE, be exosome associated. This idea is supported by many observations, most
notably, that airway exosomes from COPD patients, but not controls, are PMN-derived and cause a COPD-like
phenotype when transferred to mice. Collectively, the findings led to our hypothesis that proteolytic exosomes
constitute a new aspect of the inflammatory process and may participate in chronic inflammatory disorders such
as COPD via the PGP pathway. If successful, the results of this project will define a novel entity, i.e. proteolytic
exosome, which drives neutrophilic inflammation via PGP generation which is regulated by LTA4H and can
cause a COPD-like disease in mice. In human studies, we will phenotype proteolytic exosomes and delineate
whether they are biomarkers of COPD that correlate with disease parameters and can transfer pathology from
humans to mice. In a smoking mouse model of COPD we will characterize the evolution of such exosomes and
whether they can transfer disease from smoked to naïve animals. Although, the definition of a new pathogenic
entity is daunting, the track record of this Program and the expertise of the PI and team suggest a successful
endeavor. If so, a complete understanding of the proteolytic exosome may lead to new diagnostics and
therapeutics for chronic inflammatory diseases such as COPD.
项目概要
该计划定义了一些人所说的中性粒细胞炎症的范式转变途径
与 IL-8 相关的“经典”模式不同,它可以在慢性炎症中自我传播
具体而言,IL-8 会引发中性粒细胞 (PMN) 流入,PMN 进而释放基质。
金属蛋白酶 (MMP) 和脯氨酰内肽酶 (PE) 可降解胶原蛋白并产生 PMN 特异性
苦参碱、脯氨酸-甘氨酸-脯氨酸 (PGP) 在更常见的急性炎症情况下,PGP 途径。
被白三烯 A4 水解酶 (LTA4H) 的氨肽酶活性终止,该酶会破坏香烟中的 PGP。
吸烟 (CS) 可以化学修饰和灭活 LTA4H 的氨肽酶,但也不能抑制水解酶活性
因为乙酰化 PGP 使其对 LTA4H 免疫,这会导致 PGP 水平持续升高并导致慢性。
在该计划了解 PGP 系统的过程中,我们已经确定了 COPD 中的中性粒细胞炎症。
一种用于 COPD、CF 和 ARDS 的新型潜在预后生物标志物,将基质降解与血管渗漏联系起来,
最近还发现了促炎酶 LTA4H 的抗炎作用。
研究显示细胞外基质降解与以下疾病有关:急性肺损伤、炎症性肠病、缺血性脑
PGP 系统的发现已对中风和急性肺部感染的调节进行了测试。
作为许多疾病和器官的病理生理学的基本介质具有特别重要的意义。
我们研究的一个神秘之处是无法在体外用胶原蛋白和适当的方法生成 PGP。
该 R35 应用的论点是,这个谜团是由于 PGP 的要求造成的。
产生酶,如 PE,与外泌体相关,这一想法得到了许多观察的支持,大多数观察都支持这一观点。
值得注意的是,来自 COPD 患者(而非对照者)的气道外泌体是 PMN 衍生的,会引起类似 COPD 的症状。
总的来说,这些发现导致了我们的假设:蛋白水解外泌体。
构成炎症过程的一个新方面,可能参与慢性炎症性疾病,例如
如果成功,该项目的结果将定义一个新的实体,即蛋白水解物。
外泌体,通过 PGP 生成驱动中性粒细胞炎症,PGP 受 LTA4H 调节,可以
在人类研究中,我们将对蛋白水解外泌体进行表型分析并描述。
它们是否是慢性阻塞性肺病的生物标志物,与疾病参数相关并且可以从
在吸烟的慢性阻塞性肺病小鼠模型中,我们将描述这种外泌体的进化和
它们是否可以将疾病从熏制的动物身上转移到新的致病菌的定义上。
实体令人望而生畏,该计划的跟踪记录以及 PI 和团队的专业知识表明该计划是成功的
如果是这样,对蛋白水解外泌体的完整了解可能会带来新的诊断和治疗方法。
慢性炎症性疾病(例如慢性阻塞性肺病)的治疗方法。
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 }}
J Edwin Blalock其他文献
J Edwin Blalock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('J Edwin Blalock', 18)}}的其他基金
Genetics of Smoke-Altered LTA4H in COPD
COPD 中烟雾改变的 LTA4H 的遗传学
- 批准号:
9281903 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 18.21万 - 项目类别:
Genetics of Smoke-Altered LTA4H in COPD
COPD 中烟雾改变的 LTA4H 的遗传学
- 批准号:
9502350 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 18.21万 - 项目类别:
PGP, A Possible Biomarker for COPD Exacerbations and or Progression
PGP,COPD 恶化和/或进展的可能生物标志物
- 批准号:
8334299 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 18.21万 - 项目类别:
PGP, A Possible Biomarker for COPD Exacerbations and or Progression
PGP,COPD 恶化和/或进展的可能生物标志物
- 批准号:
8544490 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 18.21万 - 项目类别:
PGP, A Possible Biomarker for COPD Exacerbations and or Progression
PGP,COPD 恶化和/或进展的可能生物标志物
- 批准号:
8881993 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 18.21万 - 项目类别:
相似国自然基金
circRNA-Hace1通过调控RNA结合蛋白G3BP2对甲型流感病毒致急性呼吸窘迫综合征肺损伤的保护作用及机制研究
- 批准号:82000023
- 批准年份:2020
- 资助金额:24 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
IL-33/ST2通路调控树突状细胞诱导Th17细胞分化参与ARDS时肺部炎症反应的机制研究
- 批准号:81900079
- 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
阿魏酸、槲皮素、甘草酸组合物拮抗禽流感病毒H5N1血凝素蛋白介导急性肺损伤的药理学作用及机制研究
- 批准号:81902019
- 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
CK1α-PTEN信号轴在ARDS相关肺纤维化的关键作用研究
- 批准号:81870069
- 批准年份:2018
- 资助金额:56.0 万元
- 项目类别:面上项目
脂肪组织源循环外泌体通过miR221/ETS1调控肺微血管内皮细胞屏障稳态在ARDS肥胖悖论中的作用及机制研究
- 批准号:81800083
- 批准年份:2018
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Molecular regulation of immunoproteasome assembly in inflammatory diseases
炎症性疾病中免疫蛋白酶体组装的分子调控
- 批准号:
10637422 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 18.21万 - 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:
$ 18.21万 - 项目类别:
Early detection and identification of ventilator associated pneumonia
呼吸机相关性肺炎的早期发现和识别
- 批准号:
10663534 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 18.21万 - 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:
$ 18.21万 - 项目类别: