Mechanisms driving airway inflammation in chronic lung disease

慢性肺病气道炎症的驱动机制

基本信息

  • 批准号:
    8733873
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-04-01 至 2018-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a major source of morbidity and mortality in the Veteran population. Although cigarette smoking is the major risk factor, determinants of COPD development and progression remain incompletely understood. In this application, we propose to test a novel theory of COPD pathogenesis that we developed based on striking correlations between altered mucosal immunity in small airways and key parameters of COPD, including airway wall thickening, inflammatory cell influx, and airflow limitation. Secretory IgA (SIgA), the most abundant immunoglobulin in the airways, is delivered to the surface of small airways by the polymeric immunoglobulin receptor (pIgR), which is expressed on the basolateral surface of airway epithelial cells. In the setting of epithelial remodeling, which is pervasive in COPD, our preliminary data indicate that epithelial cells down-regulate pIgR expression and are no longer able to maintain a normal mucosal immune barrier. Exposure of mice to mainstream cigarette smoke down-regulates pIgR expression and reduces SIgA levels in the airways prior to development of COPD-like pathology. In pIgR deficient (pIgR-/-) mice, which lack SIgA in their airways, lungs are normal at birth and young adulthood but spontaneously develop COPD-like airway and parenchymal remodeling by 6 months of age. These structural changes are worsened by exposure to cigarette smoke and are associated with bacterial invasion of the airway epithelial layer, epithelial NF-kB activation, and influx/activation of leukocytes, similar o findings in humans with COPD. These data suggest that SIgA on the airway surface plays an essential role in defending the airway from environmental challenges and that altered mucosal immunity contributes to development and progression of COPD. Therefore, we hypothesize that in COPD a dysfunctional mucosal immune barrier with reduced SIgA on the surface of small airways allows access of microorganisms and airborne antigens to the airway epithelium. As a result, persistent/recurrent NF-¿B activation in the epithelium drives expression of pro- inflammatory mediators that recruit and activate leukocytes. Accumulation of activated leukocytes (particularly macrophages) in the distal airways and lung parenchyma perpetuates the inflammatory state in COPD and leads to small airway remodeling and emphysema. To test this hypothesis, we propose the following specific aims: 1) to identify mechanisms that drive small airway remodeling and emphysema in mice with disrupted mucosal immune barrier function in the lungs, 2) to determine whether altering the bacterial burden in lungs of pIgR deficient mice alters development and progression of COPD-like pathology, and 3) to define the impact of NF-kB activation and macrophage recruitment/activation on development of COPD-like pathology in pIgR deficient mice. By defining the contribution of altered mucosal immunity to COPD, proposed studies will result in improved understanding of COPD pathogenesis and hopefully will lead to new effective therapies.
描述(由申请人提供): 慢性阻塞性肺疾病(COPD)是退伍军人人口中发病率和死亡率的主要来源。尽管吸烟是主要的危险因素,但确定COPD发展和进展的确定仍然尚不完全理解。在此应用中,我们建议测试一种新型的COPD发病机理理论,该理论是基于小气道中粘膜免疫改变与COPD的关键参数(包括气道壁增厚,炎症细胞影响和气流限制)之间开发的。 IGA秘书IGA(SIGA)是气道中最丰富的免疫球蛋白,由聚合物免疫球蛋白受体(PIGR)传递到小气道表面,该受体在气道上皮细胞的基础表面上表达。在COPD中普遍存在的上皮重塑的环境中,我们的初步数据表明上皮细胞下调PIGR表达,并且不再能够维持正常的粘膜免疫屏障。在开发COPD样病理学之前,将小鼠暴露于主流香烟烟雾降低调节并降低气道中的Siga水平。在呼吸道缺乏SIGA的PIGR缺乏(PIGR - / - )小鼠中,肺部出生时正常,成年后是正常的,但在6个月大时会发育类似COPD的气道和副型副疗程。这些结构性变化因暴露于香烟烟雾而恶化,并与细菌侵入气道上皮层,上皮NF-KB激活以及白细胞的影响/激活有关,o在人类中与COPD相似的发现。这些数据表明,气道表面上的SIGA在捍卫气道免受环境挑战中起着至关重要的作用,而粘膜免疫学改变了COPD的发展和进展。因此,我们假设在COPD中,在小气道表面降低了SIGA功能失调的粘膜免疫屏障,可以进入微生物和机载抗原进入气道上皮。结果,上皮中的持续/复发性NF-b激活驱动募集和激活白细胞的促炎性介质的表达。远端气道和肺实质中活化的白细胞(部分巨噬细胞)的积累会使COPD中的炎症状态延伸,并导致小气道重塑和肺气肿。要检验该假设,我们提出了以下具体目的:1)确定在肺中粘膜免疫屏障功能中断的小鼠中驱动小型气道重塑和肺气肿的机制,2)确定在PIGR缺乏小鼠肺中燃烧的细菌是否会减轻类似COPD的病理和3型病理的肺中的肺中燃烧,并影响了MIST-like-nike-nivine-nivine and-air Imstrif farff inff infffffffffffffffffffffffffe and 3 copb taff。 pigR缺乏小鼠中COPD样病理学发展的招募/激活。通过定义粘膜免疫对COPD的贡献,拟议的研究将改善对COPD发病机理的了解,并希望将导致新的有效疗法。

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 }}

Timothy S. Blackwell其他文献

LncRNAs: Promising new targets in pulmonary fibrosis.
LncRNA:肺纤维化有希望的新靶点。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Songzi Zhang;Hongbin Chen;Dayong Yue;Timothy S. Blackwell;Changjun Lv;Xiaodong Song
  • 通讯作者:
    Xiaodong Song
Comprehensive Analysis of Constraint on the Spatial Distribution of Missense Variants in Human Protein Structures
人类蛋白质结构错义变异体空间分布约束的综合分析
  • DOI:
    10.1101/109652
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R. M. Sivley;J. Kropski;J. Sheehan;J. Cogan;Xiaoyi Dou;Timothy S. Blackwell;J. Phillips;J. Meiler;William S. Bush;J. Capra
  • 通讯作者:
    J. Capra
IKK b Activation in the Fetal Lung Mesenchyme Alters Lung Vascular Development but Not Airway Morphogenesis
胎儿肺间充质中的 IKK b 激活会改变肺血管发育,但不会改变气道形态发生
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. McCoy;J. Herington;Ashley N. Stouch;A. B. Mukherjee;O. Lakhdari;Timothy S. Blackwell;L. Prince
  • 通讯作者:
    L. Prince
DEV117200 1..12
DEV117200 1..12
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Erin J. Plosa;Lisa R. Young;Peter M. Gulleman;Vasiliy V. Polosukhin;Rinat Zaynagetdinov;John T. Benjamin;Amanda M. Im;Riet van der Meer;Linda A. Gleaves;Nada Bulus;Wei Han;Lawrence S. Prince;Timothy S. Blackwell;Roy Zent
  • 通讯作者:
    Roy Zent
309 - Identification of Isoketal-Modified Proteins and Genes That Regulate Their Formation
  • DOI:
    10.1016/j.freeradbiomed.2015.10.359
  • 发表时间:
    2015-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Stacey Mont;Sean S. Davies;L. Jackson Roberts II;W. Hayes McDonald;Raymond L. Mernaugh;Brahm H. Segal;William Zackert;Sekhar R. Konjeti;Jonathan A. Kropski;James J. Galligan;Timothy S. Blackwell;Pierre P. Massion;Lawrence J. Marnett;Michael L. Freeman
  • 通讯作者:
    Michael L. Freeman

Timothy S. Blackwell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('Timothy S. Blackwell', 18)}}的其他基金

Thromboxane Receptor Signaling in Pulmonary Fibrosis
肺纤维化中的血栓素受体信号传导
  • 批准号:
    10307550
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Thromboxane Receptor Signaling in Pulmonary Fibrosis
肺纤维化中的血栓素受体信号传导
  • 批准号:
    9909907
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Thromboxane Receptor Signaling in Pulmonary Fibrosis
肺纤维化中的血栓素受体信号传导
  • 批准号:
    10063557
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Imaging Activated Macrophages in the Lungs
肺部活化巨噬细胞成像
  • 批准号:
    9338287
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Imaging Activated Macrophages in the Lungs
肺部活化巨噬细胞成像
  • 批准号:
    9343352
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms driving airway inflammation in chronic lung disease
慢性肺病气道炎症的驱动机制
  • 批准号:
    10477197
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms driving airway inflammation in chronic lung disease
慢性肺病气道炎症的驱动机制
  • 批准号:
    8974370
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms driving airway inflammation in chronic lung disease
慢性肺病气道炎症的驱动机制
  • 批准号:
    10216169
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mechanisms driving airway inflammation in chronic lung disease
慢性肺病气道炎症的驱动机制
  • 批准号:
    10012234
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Imaging Activated Macrophages in the Lungs
肺部活化巨噬细胞成像
  • 批准号:
    8417445
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:

相似国自然基金

无线供能边缘网络中基于信息年龄的能量与数据协同调度算法研究
  • 批准号:
    62372118
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CHCHD2在年龄相关肝脏胆固醇代谢紊乱中的作用及机制
  • 批准号:
    82300679
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
颗粒细胞棕榈酰化蛋白FXR1靶向CX43mRNA在年龄相关卵母细胞质量下降中的机制研究
  • 批准号:
    82301784
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
年龄相关性黄斑变性治疗中双靶向药物递释策略及其机制研究
  • 批准号:
    82301217
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多氯联苯与机体交互作用对生物学年龄的影响及在衰老中的作用机制
  • 批准号:
    82373667
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Human gene transfer & macrophage cell transplantation therapy of hereditary PAP (hPAP)
人类基因转移
  • 批准号:
    10403442
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Human gene transfer & macrophage cell transplantation therapy of hereditary PAP (hPAP)
人类基因转移
  • 批准号:
    10179934
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Human gene transfer & macrophage cell transplantation therapy of hereditary PAP (hPAP)
人类基因转移
  • 批准号:
    10702185
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
A Systems Biology Approach to Mapping Aging in the lung
绘制肺部衰老图谱的系统生物学方法
  • 批准号:
    9396984
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
DUOX1 Silencing in Age-Related COPD
年龄相关性 COPD 中的 DUOX1 沉默
  • 批准号:
    9262578
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了