IL-4, a key regulator of bone turnover in HIV and ART
IL-4,HIV 和 ART 中骨转换的关键调节因子
基本信息
- 批准号:9759768
- 负责人:
- 金额:$ 61.89万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2016
- 资助国家:美国
- 起止时间:2016-09-20 至 2021-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AIDS therapyAIDS/HIV problemAblationAcuteAgingAnimal ModelAnimalsAutomobile DrivingB-LymphocytesBone DensityBone ResorptionCD4 Positive T LymphocytesCatabolismCell physiologyCellsCellular Metabolic ProcessChronicClinicalClinical ResearchCommunicable DiseasesComplicationCytokine ReceptorsDataDiseaseDropsFailureFractureFunctional disorderFutureGrantHIVHIV InfectionsHIV antiretroviralHIV therapyHIV-1Health Care CostsHip region structureHumanHumoral ImmunitiesImmuneImmune systemImmunologyImpairmentIn VitroIndividualInfectionInflammatoryInterleukin 4 ReceptorInterleukin-4Knockout MiceLigandsLinkLymphocyteMaintenanceMorbidity - disease rateMusOsteoblastsOsteoclastsOsteogenesisPathologicPatientsPhenotypePhysiologicalProductionPublic HealthPublishingRattusReceptors, Antigen, B-CellRecoveryRegimenRegulationReportingRiskRoleSerumSiteSkeletal systemSkeletonSourceSpecialistT-Cell DepletionT-LymphocyteTRANCE proteinTh2 CellsTimeTransgenic OrganismsTumor necrosis factor receptor 11bViralWomen’s Interagency HIV Studyantiretroviral therapyassaultbonebone healthbone lossbone massbone turnoverclinical translationcytokinedesignfracture riskin vivoknowledge translationmortalitynovel therapeuticsosteoclastogenesisosteoimmunologypreservationpreventprogramsprospectivereceptorreceptor bindingresponseskeletaltherapy development
项目摘要
Bone resorbing osteoclasts form under the influence of the key osteoclastogenic cytokine Receptor
activator of NF-κB ligand (RANKL), which is moderated by its physiological decoy receptor Osteoprotegerin
(OPG). The immune system has a potent effect on both physiological and pathological bone turnover. Under
basal conditions B-cells, secrete OPG and lymphocytes are thus protective of the skeleton. However, activated
B- and T-cells can secrete RANKL leading to bone loss. HIV-infection causes dramatic disruptions of the
immuno-skeletal interface, assaulting both T- and B-cell functions. Not surprisingly, bone loss has long been
recognized in HIV-infection. Interestingly, regardless of regimen, antiretroviral therapy (ART) further
exacerbates bone loss within the first 2 years of therapy. The net result is an up to 9-fold increase in the risk of
bone fractures in HIV patients, a significant public health concern with high morbidity, mortality, and dramatic
health care costs. The mechanisms by which HIV-infection and ART drive bone loss are however poorly
defined. We recently reported bone loss in the HIV transgenic rat, an animal model of HIV-infection, as a result
of diminished basal B-cell OPG production in favor of increased RANKL expression. This was compounded by
an increased sensitivity of osteoclast precursors to RANKL. Importantly, in a recently published translational
clinical study we validated this B-cell imbalance in OPG and RANKL production in HIV-infected ART-naïve
patients and found that the B cell RANKL/OPG ratio was significantly inversely correlated with bone mineral
density (BMD). However, the underlying mechanisms driving alterations in B-cell metabolism remain unknown.
As IL-4 is a key regulator of humoral immunity, we examined IL-4 action on murine and human B-cells and
found that IL-4 potently promotes B-cell production of OPG, but suppresses that of RANKL. In addition, IL-4 is
known to decrease the sensitivity of osteoclast-precursors to RANKL. IL-4 knockout mice have a significant
decline in BMD and an increase in bone resorption and a serum deficit in OPG concentrations. We propose to
further define the mechanisms driving HIV- and ART-associated bone loss in two specific aims. Specific Aim 1
will quantify the role of IL-4 in the altered B-cell OPG and RANKL and enhanced bone resorption associated
with ART-naïve HIV-infected subjects before and after ART initiation during and beyond the acute ART-
induced bone loss period. Specific Aim 2 will employ state-of the-art animal models to define the sources and
mechanistic functions of IL-4 in the maintenance of physiological bone mass by direct actions on osteoclasts
and indirect actions though OPG.
骨吸收破骨细胞在关键破骨细胞因子受体的影响下形成
NF-κB 配体 (RANKL) 的激活剂,由其生理诱饵受体骨保护素调节
(OPG)。免疫系统对生理和病理性骨转换都有强大的影响。
基础条件 B 细胞、分泌 OPG 和淋巴细胞因此对骨骼有保护作用。
B 细胞和 T 细胞可以分泌 RANKL,导致骨质流失,HIV 感染会导致骨质流失的严重破坏。
免疫-骨骼界面,攻击 T 细胞和 B 细胞功能 毫不奇怪,骨质流失长期以来一直存在。
在 HIV 感染中,无论采用何种治疗方案,都需要进一步进行抗逆转录病毒治疗 (ART)。
治疗前 2 年内骨质流失加剧,最终结果是风险增加高达 9 倍。
HIV 患者骨折是一个重大的公共卫生问题,其发病率、死亡率和发病率都很高
然而,艾滋病毒感染和抗逆转录病毒治疗导致骨质流失的机制尚不清楚。
我们最近报道了 HIV 转基因大鼠(一种 HIV 感染动物模型)的骨质流失。
基础 B 细胞 OPG 产生的减少有利于 RANKL 表达的增加。
重要的是,在最近发表的翻译中,破骨细胞前体对 RANKL 的敏感性增加。
临床研究中,我们验证了 HIV 感染的 ART 初治者中 B 细胞 OPG 和 RANKL 产生的不平衡
对患者进行研究,发现 B 细胞 RANKL/OPG 比值与骨矿物质呈显着负相关
然而,驱动 B 细胞代谢改变的潜在机制仍然未知。
由于 IL-4 是体液免疫的关键调节剂,我们检查了 IL-4 对小鼠和人类 B 细胞的作用,并
发现 IL-4 有效促进 B 细胞产生 OPG,但抑制 RANKL。此外,IL-4 还具有抑制作用。
已知可降低破骨细胞前体对 RANKL 敲除小鼠的敏感性。
我们建议骨密度下降、骨吸收增加以及血清中 OPG 浓度不足。
在两个具体目标 1 中进一步明确驱动 HIV 和 ART 相关骨质流失的机制。
将量化 IL-4 在 B 细胞 OPG 和 RANKL 改变以及相关骨吸收增强中的作用
在急性 ART 期间和之后,在 ART 开始之前和之后,对初次接受 ART 的 HIV 感染者进行治疗
具体目标 2 将采用最先进的动物模型来定义来源和
IL-4通过直接作用于破骨细胞维持生理骨量的机制功能
以及通过 OPG 采取的间接行动。
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 }}
Ighovwerha Ofotokun其他文献
Ighovwerha Ofotokun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('Ighovwerha Ofotokun', 18)}}的其他基金
2023 Sex Differences in Immunity Gordon Research Conference
2023 年免疫性别差异戈登研究会议
- 批准号:
10681988 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Atlanta MACS/WIHS Combined Cohort Study Clinical Research Site
亚特兰大 MACS/WIHS 联合队列研究临床研究网站
- 批准号:
10220352 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Emory-Nigeria HIV Research Training Program (EN-RTP)
埃默里-尼日利亚艾滋病毒研究培训计划 (EN-RTP)
- 批准号:
9769422 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
COVID Vaccine Study OAR Supplement to MWCCS
COVID 疫苗研究 OAR 对 MWCCS 的补充
- 批准号:
10389426 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Atlanta MACS/WIHS Combined Cohort Study Clinical Research Site
亚特兰大 MACS/WIHS 联合队列研究临床研究网站
- 批准号:
9903478 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Atlanta MACS/WIHS Combined Cohort Study Clinical Research Site
亚特兰大 MACS/WIHS 联合队列研究临床研究网站
- 批准号:
10612742 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Atlanta MACS/WIHS Combined Cohort Study Clinical Research Site
亚特兰大 MACS/WIHS 联合队列研究临床研究网站
- 批准号:
10214871 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Emory-Nigeria HIV Research Training Program (EN-RTP)
埃默里-尼日利亚艾滋病毒研究培训计划 (EN-RTP)
- 批准号:
9915994 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Emory-Nigeria HIV Research Training Program (EN-RTP)
埃默里-尼日利亚艾滋病毒研究培训计划 (EN-RTP)
- 批准号:
10382385 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
相似海外基金
The CASCADE CLIMB: Cervical cancer prevention in women Living with HIV research Mobilization Base
CASCADE CLIMB:女性艾滋病毒感染者宫颈癌预防研究动员基地
- 批准号:
10543925 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Cellular and circuitry mechanisms of NRTI-induced pain pathogenesis in the context of opioids and HIV
阿片类药物和 HIV 背景下 NRTI 诱导的疼痛发病机制的细胞和电路机制
- 批准号:
10559782 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Targeting of SIV Macrophage Reservoirs in the CNS by CSF1R Inhibition
通过 CSF1R 抑制靶向 CNS 中的 SIV 巨噬细胞库
- 批准号:
10162662 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别:
Targeting of SIV Macrophage Reservoirs in the CNS by CSF1R Inhibition
通过 CSF1R 抑制靶向 CNS 中的 SIV 巨噬细胞库
- 批准号:
10405537 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 61.89万 - 项目类别: