Dynamic regulation of embryonic endothelial cell migration in response to hemodynamic force
胚胎内皮细胞迁移响应血流动力学的动态调节
基本信息
- 批准号:10629238
- 负责人:
- 金额:$ 49.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-08-01 至 2024-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AcuteAffectArteriesArteriovenous malformationAutomobile DrivingBiosensorBlood VesselsBlood capillariesBlood flowCaliberCardiacCardiovascular systemCellsCessation of lifeCirculationComplementDataDefectDevelopmentDiameterEmbryoEndothelial CellsEndotheliumFOXO1A geneFutureGene ExpressionGenesGenetic TranscriptionGrowthImageInvestigationLeadMethodsMicroscopyModelingMorphologyMusMutationNotch Signaling PathwayPathway interactionsPhosphotransferasesPopulationProcessRegulationReporterResearch PersonnelSignal TransductionSpecific qualifier valueTestingThree-Dimensional ImagingTimeTissuesTreesUncertaintyWorkYolk Sacangiogenesiscell motilitycofactorconditional knockoutdirectional cellexperimental studyfetalgain of functionhemodynamicshuman diseaseloss of functionmechanical signalmechanical stimulusmigrationmouse modelnew technologynotch proteinnoveloptogeneticspharmacologicpolarized cellresponsesensorshear stresssingle-cell RNA sequencingtranscriptome sequencingtranscriptomic profilingtranscriptomics
项目摘要
PROJECT SUMMARY
To accommodate the demands of the constantly expanding embryo, vessels of the fetal circulatory system must
undergo extensive morphological remodeling while simultaneously supporting pre-existing tissues. Mechanical
stimuli, generated by the hemodynamic force, are critical regulators of this process, driving adaptive responses
to blood flow such as vessel fusion, widening, or regression.
Herein, we propose experiments to determine how early vessels remodel in response to changes in blood
flow. Our hypothesis is that differential activation of a Flk1/ERK/Dll4/Notch signaling axis creates a
subset of ECs competent to respond to blood flow, resulting in the directed migration and expansion of
the vitelline artery. We have assembled an outstanding team of investigators, as well as novel technologies,
mouse models and methods to test this hypothesis in three specific aims: 1. Use loss- and gain-of-function
models of Flk1/ERK/Dll4/Notch signaling to define differences in endothelial cell (EC) migration during vessel
remodeling. 2. Use a real-time ERK biosensor to determine whether ECs that migrate in response to changes in
blood flow upregulate ERK activity and if altering ERK signaling, or modulating blood flow, affects cell migration.
3. Employ single cell RNA-sequencing to determine if a specific population of cells exists in the VA with high
arterial gene expression and elevated levels of polarization and pro-migratory genes. The transcriptional data
will complement the dynamic, 3D imaging data, allowing us to reveal the network of factors required in
specialized ECs that would otherwise be lost through studies at a population level (e.g. via bulk RNA-seq) and
will no doubt prompt novel future investigation into hemodynamic force signaling and EC migration in the embryo.
项目概要
为了适应不断扩大的胚胎的需求,胎儿循环系统的血管必须
经历广泛的形态重塑,同时支持预先存在的组织。机械的
由血流动力学产生的刺激是这一过程的关键调节器,驱动适应性反应
血流,例如血管融合、扩张或退化。
在此,我们提出实验来确定早期血管如何响应血液变化而重塑
流动。我们的假设是 Flk1/ERK/Dll4/Notch 信号轴的差异激活会产生
ECs 的子集能够对血流做出反应,从而导致定向迁移和扩张
卵黄动脉。我们组建了一支优秀的研究团队以及新颖的技术,
小鼠模型和方法在三个具体目标上检验这一假设: 1. 使用功能丧失和获得功能
Flk1/ERK/Dll4/Notch 信号传导模型,用于定义血管过程中内皮细胞 (EC) 迁移的差异
重塑。 2. 使用实时 ERK 生物传感器来确定 EC 是否会响应环境变化而迁移
血流上调 ERK 活性,如果改变 ERK 信号传导或调节血流,则会影响细胞迁移。
3. 采用单细胞 RNA 测序来确定 VA 中是否存在具有高
动脉基因表达以及极化和促迁移基因水平升高。转录数据
将补充动态 3D 成像数据,使我们能够揭示所需的因素网络
专门的 EC,否则这些 EC 会通过群体水平的研究(例如通过批量 RNA-seq)而丢失,以及
毫无疑问,这将促进未来对胚胎中血流动力学信号和 EC 迁移的新研究。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
FOXO1 represses sprouty 2 and sprouty 4 expression to promote arterial specification and vascular remodeling in the mouse yolk sac.
FOXO1 抑制 sprouty 2 和 sprouty 4 的表达,以促进小鼠卵黄囊中的动脉规范和血管重塑。
- DOI:10.1242/dev.200131
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Li-Villarreal,Nanbing;Wong,RebeccaLeeYean;Garcia,MonicaD;Udan,RyanS;Poché,RossA;Rasmussen,TaraL;Rhyner,AlexanderM;Wythe,JoshuaD;Dickinson,MaryE
- 通讯作者:Dickinson,MaryE
Three-dimensional microCT imaging of mouse heart development from early post-implantation to late fetal stages.
- DOI:10.1007/s00335-022-09976-7
- 发表时间:2023-06
- 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:Li-Villarreal, Nanbing;Rasmussen, Tara L.;Christiansen, Audrey E.;Dickinson, Mary E.;Hsu, Chih-Wei
- 通讯作者:Hsu, Chih-Wei
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