Gut Cytotoxic CD4 T cells in HIV-1 Pathogenesis
HIV-1 发病机制中的肠道细胞毒性 CD4 T 细胞
基本信息
- 批准号:10542815
- 负责人:
- 金额:$ 44.57万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-01-07 至 2024-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:ApoptoticArchivesAutomobile DrivingBiologicalBiologyBiopsyBloodCCR5 geneCD3 AntigensCD4 Positive T LymphocytesCell DeathCell secretionCellsCessation of lifeChronicCirculationCytotoxic T-LymphocytesDataDevelopmentDiseaseEnteralEnterobacteriaceaeEpitheliumExposure toFlow CytometryFrequenciesFunctional disorderGastrointestinal tract structureGenesGram-Negative BacteriaGranzymeGrowthGut MucosaHIV-1HumanHuman BiologyImmuneIn VitroIndividualInfectionInflammationInflammatoryInflammatory ResponseKnowledgeLAMP-1Lamina PropriaLeaky GutLife Cycle StagesLigandsLinkLymphoidLymphoid TissueMacaca mulattaMediatingMediatorMemoryMicrobeModelingMolecularMolecular ProfilingMucositisMucous MembraneOutcomePathogenesisPathogenicityPathway interactionsPersonsPhenotypePlasmaPlayPopulationPredispositionProcessProductionProliferatingPropertyReportingResolutionRoleSIVSignal PathwaySignal TransductionSiteSourceT-Cell ActivationT-Cell DepletionT-LymphocyteUp-RegulationViralVirus DiseasesWorkacute infectionantiretroviral therapycell typecohortcommensal bacteriacomorbiditycytokinecytotoxicdysbiosisextracellulargut microbiomeimmune activationin vivoinhibitorinsightmemory CD4 T lymphocytemicrobialmicrobial productsmicrobiomemortalitymutantnovel markernovel therapeutic interventionperforinperipheral bloodresponsesurvival predictionsystemic inflammatory responsetranscription factortranscriptometranscriptomicstransmission process
项目摘要
ABSTRACT
HIV-1-associated inflammation and chronic immune activation persist despite suppressive antiretroviral
therapy and are strongly linked to the development of comorbidities and increased mortality. The
gastrointestinal (GI) tract is likely a major source of chronic inflammation, as early HIV-1 replication and CD4 T
cell depletion in the gut results in mucosal inflammation and barrier dysfunction, leading to the translocation of
enteric microbes/microbial products into the lamina propria and the systemic circulation. To gain insights into
the molecular processes that drive gut-focused chronic immune activation, we profiled the transcriptome of gut
CD4+CD8α- T cells exposed to gram-negative enteric bacteria and then infected with HIV-1 ex vivo. Multiple
granzyme genes were upregulated following microbe exposure that was further enhanced with HIV-1 infection,
suggesting the synergistic induction of CD4 cytotoxic T lymphocyte (CTL) activity. In pilot ex vivo studies, the
human gut CD4 CTL phenotype was associated with granzyme (GZ) B expression, TCR signaling, Th1/17
polyfunctionality, reactivity to commensal bacteria and subsets expressing GZA, perforin and/or CD107a. The
CD4 CTL phenotype was expressed in CD4 T cells from the gut to a much greater extent than from peripheral
blood and lymphoid tissue. Importantly, HIV-1 replicated to a greater extent in gut CD4 CTLs ex vivo. Here, we
hypothesize that gut CD4 CTLs are uniquely primed to respond to enteric microbes, are highly
susceptible to HIV-1 mediated killing, and play critical roles in mucosal HIV-1 pathogenesis via
cytolytic and pro-inflammatory mechanisms. To gain insights on the role of gut CD4 CTLs in HIV-1
pathogenesis, we propose 3 aims. In Aim 1, we will determine if microbiome species and ligands induce gut
CD4 CTLs in an MHC-II-dependent manner, obtain insights into gut CD4 CTL origin and function by single-cell
transcriptomics, and investigate the stability and fate of these cells ex vivo. In Aim 2, we will determine how
HIV-1 infection further augments GZB production in gut CD4 T cells and using our ex vivo lamina propria
aggregate culture (LPAC) model, determine if gut CD4 CTLs exacerbate direct and bystander HIV-1-mediated
CD4 T cell death via cytolytic mechanisms. In Aim 3, we will evaluate the triggers for GZ secretion and dissect
the non-cytolytic, pro-inflammatory properties of GZs secreted by microbe-exposed gut CD4 T cells ex vivo.
Importantly, we will explore the in vivo relationship between CD4 CTL frequencies and markers of mucosal and
systemic inflammation in archived plasma and gut biopsies from well-characterized cohorts of both untreated
and treated persons with chronic HIV-1 infection. Altogether, these studies should provide critical
information on this striking gut immune cell subpopulation and its contribution to mucosal
inflammation and disease.
抽象的
尽管抑制性抗逆转录病毒治疗,HIV-1相关炎症和慢性免疫激活仍然存在
治疗并与合并症的发生和死亡率增加密切相关。
胃肠道 (GI) 可能是慢性炎症的主要来源,因为早期 HIV-1 复制和 CD4 T
肠道中的细胞耗竭会导致粘膜炎症和屏障功能障碍,从而导致细胞易位
肠道微生物/微生物产物进入固有层和体循环。
驱动以肠道为中心的慢性免疫激活的分子过程,我们分析了肠道的转录组
CD4+CD8α- T 细胞暴露于革兰氏阴性肠道细菌,然后离体感染 HIV-1。
接触微生物后,颗粒酶基因上调,HIV-1 感染进一步增强这种情况,
提示在体外试验研究中,CD4 细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 活性的协同诱导。
人肠道 CD4 CTL 表型与颗粒酶 (GZ) B 表达、TCR 信号传导、Th1/17 相关
多功能性、对表达 GZA、穿孔素和/或 CD107a 的共生细菌和亚群的反应性。
CD4 CTL 表型在肠道 CD4 T 细胞中的表达程度远高于外周血
重要的是,HIV-1 在离体肠道 CD4 CTL 中复制得更大。
肠道 CD4 CTL 具有独特的能力来响应肠道微生物,这一点是高度
易受 HIV-1 介导的杀伤作用,并通过粘膜 HIV-1 发病机制发挥关键作用
深入了解肠道 CD4 CTL 在 HIV-1 中的作用。
发病机制中,我们提出了 3 个目标,在目标 1 中,我们将确定微生物组物种和配体是否诱导肠道。
CD4 CTL 以 MHC-II 依赖性方式,通过单细胞深入了解肠道 CD4 CTL 的起源和功能
转录组学,并研究这些细胞的离体稳定性和命运。在目标 2 中,我们将确定如何进行。
HIV-1 感染进一步增强肠道 CD4 T 细胞中 GZB 的产生,并使用我们的离体固有层
聚合培养 (LPAC) 模型,确定肠道 CD4 CTL 是否直接恶化以及旁观者 HIV-1 介导的恶化
CD4 T 细胞通过细胞溶解机制死亡。在目标 3 中,我们将评估 GZ 分泌的触发因素并进行剖析。
离体微生物暴露的肠道 CD4 T 细胞分泌的 GZ 具有非溶细胞性、促炎特性。
重要的是,我们将探索 CD4 CTL 频率与粘膜和细胞标记物之间的体内关系。
存档的血浆和肠道活检中的系统性炎症来自未经治疗的特征明确的队列
总而言之,这些研究应该提供重要的信息。
有关这一引人注目的肠道免疫细胞亚群及其对粘膜的贡献的信息
炎症和疾病。
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 }}
Mario Luis Santiago其他文献
Mario Luis Santiago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('Mario Luis Santiago', 18)}}的其他基金
Gut Cytotoxic CD4 T cells in HIV-1 Pathogenesis
HIV-1 发病机制中的肠道细胞毒性 CD4 T 细胞
- 批准号:
10082428 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Gut Cytotoxic CD4 T cells in HIV-1 Pathogenesis
HIV-1 发病机制中的肠道细胞毒性 CD4 T 细胞
- 批准号:
10318604 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Gut Cytotoxic CD4 T cells in HIV-1 Pathogenesis
HIV-1 发病机制中的肠道细胞毒性 CD4 T 细胞
- 批准号:
9925642 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Role of Type I IFNs in Mucosal HIV-1 Immunity and Pathogenesis
I 型干扰素在粘膜 HIV-1 免疫和发病机制中的作用
- 批准号:
9915855 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
APOBEC3/Rfv3 and Immunoglobulin Somatic Hypermutation
APOBEC3/Rfv3 和免疫球蛋白体细胞超突变
- 批准号:
9179597 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Immunological impact of Tetherin retrovirus restriction
Tetherin 逆转录病毒限制的免疫影响
- 批准号:
8916014 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Immunological impact of Tetherin retrovirus restriction
Tetherin 逆转录病毒限制的免疫影响
- 批准号:
8731598 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Innate Restriction Factor Modulation of Retrovirus-specific Humoral Immunity
逆转录病毒特异性体液免疫的先天限制因子调节
- 批准号:
8074970 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Innate Restriction Factor Modulation of Retrovirus-specific Humoral Immunity
逆转录病毒特异性体液免疫的先天限制因子调节
- 批准号:
8287581 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Innate Restriction Factor Modulation of Retrovirus-specific Humoral Immunity
逆转录病毒特异性体液免疫的先天限制因子调节
- 批准号:
8471050 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
相似国自然基金
科学基金档案资料信息化管理探索与实践研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:10 万元
- 项目类别:
零信任架构下的电子健康档案动态共享研究
- 批准号:72274077
- 批准年份:2022
- 资助金额:45 万元
- 项目类别:面上项目
胶州湾河口湿地盾纤亚纲纤毛虫的多样性研究与档案资料建立
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
医联体内电子健康档案应用绩效提升研究:影响因素、动力系统与治理机制
- 批准号:72164037
- 批准年份:2021
- 资助金额:28 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于基金项目全生命周期的档案规范化管理探索与实践研究
- 批准号:52142301
- 批准年份:2021
- 资助金额:10 万元
- 项目类别:专项基金项目
相似海外基金
Gut Cytotoxic CD4 T cells in HIV-1 Pathogenesis
HIV-1 发病机制中的肠道细胞毒性 CD4 T 细胞
- 批准号:
10082428 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Gut Cytotoxic CD4 T cells in HIV-1 Pathogenesis
HIV-1 发病机制中的肠道细胞毒性 CD4 T 细胞
- 批准号:
10318604 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
Gut Cytotoxic CD4 T cells in HIV-1 Pathogenesis
HIV-1 发病机制中的肠道细胞毒性 CD4 T 细胞
- 批准号:
9925642 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
PSMAs role in signal transduction pathway switching in prostate cancer
PSMA 在前列腺癌信号转导通路转换中的作用
- 批准号:
8767807 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别:
PSMAs role in signal transduction pathway switching in prostate cancer
PSMA 在前列腺癌信号转导通路切换中的作用
- 批准号:
9527035 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 44.57万 - 项目类别: