Metabolic regulators of Treg/Th17 balance in CNS autoimmunity

CNS 自身免疫中 Treg/Th17 平衡的代谢调节因子

基本信息

  • 批准号:
    10708996
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 55.52万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-09-21 至 2027-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ ABSTRACT Autoimmune tissue inflammation is dictated by a balance between effector and regulatory T cells. During an autoimmune reaction, effector T cells hyper proliferate, produce pro-inflammatory cytokines and suppress expansion and generation of regulatory T cells resulting in inflammation. Cytokines play a key role in the process, but other factors such as metabolism and physical factors like oxygen tension, pH and space in tissue microenvironment play an equally important role in regulating effector vs. Treg balance. However, the analysis of T cell metabolism in tissue is challenging due to limitations of available cell numbers and current metabolic techniques. We developed a novel computational algorithm called Compass that can predict metabolic state of cells using single cell RNAseq data. Facilitated by this tool, we identified polyamine metabolism as a major driver of pathogenicity of Th17 cells. Herein we observed that Odc1 inhibition can regulate mitochondrial function by increasing mitochondrial complex stability genes with potential consequences in effector T cell function. Further, our preliminary data suggests a connection between the polyamine pathway (rate limiting enzyme, Odc1) and an epigenome modifier, JMJD3/Kdm6b. We also provide evidence that inhibition of the Odc1-JMJD3 axis by chemical inhibitors or genetic deletion modifies the transcriptome and epigenome (genome accessibility) of Th17 cells in favor of Tregs with relevance in tissue inflammation in CNS in experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Based on these data we hypothesize that polyamine pathway is a critical metabolic and epigenetic regulator of effector vs. Treg differentiation and thereby affects development of tissue inflammation. The key element of the pathway, Odc1- JMJD3 axis is a checkpoint that can be regulated by cytokines and can sense environmental cues such as hypoxia and subsequently adjust metabolic and epigenomic state of T cells to regulate effector vs. regulatory T cell balance. We will test this hypothesis in two aims: 1) determine how polyamine biosynthesis restricts mitochondrial oxphos and promotes reverse electron transport to impact effector vs. Treg development in inflamed CNS during EAE; 2) determine whether polyamine metabolism enzyme Odc1 interferes with JMJD3 function to modulate the genome accessibility of T cells favoring Th17 over Treg development during EAE development. The polyamine metabolism pathway likely has broader implications in T cell biology. Hence, we will focus on the relevance of the Odc1-JMJD3 axis in inflamed CNS in the context of Th17/Treg balance. The proposed study is highly relevant in human diseases as reflected by a significant overlap (about 25%) between multiple- sclerosis risk variants and genes that differentially regulate effector Th17 vs. Treg differentiation.
项目摘要/摘要 自身免疫组织炎症取决于效应子和调节性T细胞之间的平衡。 在自身免疫反应期间,效应T细胞超增殖,产生促炎性细胞因子 并抑制导致炎症的调节T细胞的扩张和产生。细胞因子玩 在此过程中的关键作用,但是其他因素,例如代谢和氧气张力等物理因素, 组织微环境中的pH和空间在调节效应方与Treg中同样重要 平衡。但是,由于局限性 可用的细胞编号和当前的代谢技术。我们开发了一种新颖的计算 算法称为指南针,可以使用单细胞RNASEQ数据预测细胞的代谢状态。 由该工具促进,我们确定多胺代谢是TH17致病性的主要驱动力 细胞。本文中,我们观察到ODC1抑制可以通过增加来调节线粒体功能 线粒体复杂稳定性基因具有效应T细胞功能的潜在后果。更远, 我们的初步数据表明多胺途径之间有联系(速率限制酶,, ODC1)和表观基因组修饰符JMJD3/KDM6B。我们还提供了抑制 化学抑制剂或遗传缺失的ODC1-JMJD3轴修饰了转录组和表观基因组 Th17细胞的(基因组可及性)有利于Tregs,与CNS中的组织炎症相关 实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)。基于这些数据,我们假设 多胺途径是效应子与Treg分化的关键代谢和表观遗传调节剂 从而影响组织炎症的发展。路径的关键要素,odc1- JMJD3轴是一个可以通过细胞因子调节的检查点,并且可以感知环境 诸如缺氧以及随后将T细胞的代谢和表观基因组状态调整为 调节效应子与调节性T细胞平衡。我们将以两个目的检验该假设:1)确定 多胺生物合成如何限制线粒体oxphos并促进反向电子传输到 EAE期间发炎的中枢神经系统的影响力效应子与Treg发育; 2)确定多胺是否 代谢酶ODC1干扰JMJD3功能以调节t的基因组可及性 在EAE发育过程中,有利于Th17的细胞比Treg的发展。多胺代谢 途径可能对T细胞生物学具有更广泛的意义。因此,我们将专注于 在Th17/Treg平衡的背景下,odc1-jmjd3轴发炎的中枢神经系统发炎。拟议的研究高度 与人类疾病相关,如多重重叠(约25%)所反映的 硬化症风险变异和基因差异调节效应子Th17与Treg分化。

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 }}

VIJAY K. KUCHROO其他文献

VIJAY K. KUCHROO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('VIJAY K. KUCHROO', 18)}}的其他基金

Metabolic regulators of Treg/Th17 balance in CNS autoimmunity
CNS 自身免疫中 Treg/Th17 平衡的代谢调节因子
  • 批准号:
    10585009
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Role of Tim-3:Bat-3 pathway in inducing tolerogenic DCs and peripheral tolerance
Tim-3:Bat-3 通路在诱导耐受性 DC 和外周耐受中的作用
  • 批准号:
    10333307
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Proj 4: Triggers for the Induction of T Cell Dysfunction on T cells in Glioblastoma
项目 4:在胶质母细胞瘤中诱导 T 细胞功能障碍的触发因素
  • 批准号:
    10477988
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Role of Tim-3:Bat-3 pathway in inducing tolerogenic DCs and peripheral tolerance
Tim-3:Bat-3 通路在诱导耐受性 DC 和外周耐受中的作用
  • 批准号:
    10094188
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Role of Tim-3:Bat-3 pathway in inducing tolerogenic DCs and peripheral tolerance
Tim-3:Bat-3 通路在诱导耐受性 DC 和外周耐受中的作用
  • 批准号:
    9887786
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Proj 4: Triggers for the Induction of T Cell Dysfunction on T cells in Glioblastoma
项目 4:在胶质母细胞瘤中诱导 T 细胞功能障碍的触发因素
  • 批准号:
    10684037
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Proj 4: Triggers for the Induction of T Cell Dysfunction on T cells in Glioblastoma
项目 4:在胶质母细胞瘤中诱导 T 细胞功能障碍的触发因素
  • 批准号:
    10210223
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Role of Tim-3:Bat-3 pathway in inducing tolerogenic DCs and peripheral tolerance
Tim-3:Bat-3 通路在诱导耐受性 DC 和外周耐受中的作用
  • 批准号:
    10551198
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Role of Tim-1 and Bregs in Tolerance and Autoimmunity
Tim-1 和 Bregs 在耐受性和自身免疫中的作用
  • 批准号:
    10214479
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Role of Tim-1 and Bregs in Tolerance and Autoimmunity
Tim-1 和 Bregs 在耐受性和自身免疫中的作用
  • 批准号:
    10455068
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于先进算法和行为分析的江南传统村落微气候的评价方法、影响机理及优化策略研究
  • 批准号:
    52378011
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
社交网络上观点动力学的重要影响因素与高效算法
  • 批准号:
    62372112
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
员工算法规避行为的内涵结构、量表开发及多层次影响机制:基于大(小)数据研究方法整合视角
  • 批准号:
    72372021
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
    面上项目
算法人力资源管理对员工算法应对行为和工作绩效的影响:基于员工认知与情感的路径研究
  • 批准号:
    72372070
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    40 万元
  • 项目类别:
    面上项目
算法鸿沟影响因素与作用机制研究
  • 批准号:
    72304017
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10462257
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
New Algorithms for Cryogenic Electron Microscopy
低温电子显微镜的新算法
  • 批准号:
    10543569
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Move and Snooze: Adding insomnia treatment to an exercise program to improve pain outcomes in older adults with knee osteoarthritis
活动和小睡:在锻炼计划中添加失眠治疗,以改善患有膝骨关节炎的老年人的疼痛结果
  • 批准号:
    10797056
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
Elucidating causal mechanisms of ethanol-induced analgesia in BXD recombinant inbred mouse lines
阐明 BXD 重组近交系小鼠乙醇诱导镇痛的因果机制
  • 批准号:
    10825737
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
High-throughput thermodynamic and kinetic measurements for variant effects prediction in a major protein superfamily
用于预测主要蛋白质超家族变异效应的高通量热力学和动力学测量
  • 批准号:
    10752370
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.52万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了