Systems Biology of Diffusion Impairment in HIV

HIV扩散损伤的系统生物学

基本信息

项目摘要

ABSTRACT Mechanisms of impairment of diffusing capacity for carbon monoxide (DLco), which affects over 50 percent of HIV+ individuals, are poorly understood. No therapies exist despite significant impact on quality of life and mortality. Identifying molecular pathways of DLco impairment in HIV+ individuals and developing ability to predict HIV+ individuals at risk of DLco impairment is thus of utmost importance for improving care. In this proposal, we construct a systems’ modeling approach to identify molecular and clinical pathways contributing to DLco impairment in HIV+ individuals. We collect multiple parallel molecular datasets integrated with detailed pulmonary function, radiographic, and echocardiographic measurements to build a comprehensive, systems- level model of DLco abnormalities in HIV and to develop predictive models of susceptibility to DLco worsening. As our preliminary data suggest that certain miRNAs, such as the hypoxia-induced and metabolically active miR-210, may play an important role in DLco abnormalities in HIV, we then perform hypothesis-testing experiments to determine the impact of miRNAs on lung epithelial and endothelial cells. We utilize our well- phenotyped cohort of over 500 HIV+ individuals with associated biospecimens to execute the following aims: Aim 1: To identify key causal molecular pathways of DLco impairment by integrating clinical features and – omics data from the lung in HIV+ individuals. We will utilize high-throughput RNA sequencing and mass spectrometry to quantify miRNAs, mRNAs, the microbiome, and metabolites in bronchoalveolar fluid and lung epithelial cells in HIV+ individuals with detailed pulmonary function, radiographic, and echocardiographic measurements to construct probabilistic network models of DLco. Key pathways will be validated. Aim 2: To identify predictive signatures of DLco decline from clinical features, transcriptomic, microbiome, and metabolite data in easily accessible clinical specimens. We will build predictive models to identify individuals at risk of developing DLco impairment or having significant decline based on –omics data collected from easily accessible tissues (miRNA and metabolic profiles from serum and PBMCs; microbiome of the oral cavity), coupled with detailed clinical and phenotypic data. Aim 3. To investigate the systems-wide relationship between HIV-induced miRNAs and lung epithelial and endothelial gene reprogramming in HIV+ individuals. Based on our preliminary data, we will test the hypothesis that PBMCs from HIV+ individuals release miRNAs that are delivered to lung epithelial and endothelial cells and consequently regulate gene expression, metabolic function, and activity. These studies investigate an entirely novel paradigm of HIV-mediated communication with pulmonary cells via extracellular miRNA signaling with direct therapeutic relevance as miRNA levels can be modulated by augmentation or inhibition of specific miRNAs. This project will leverage existing resources to identify complex associations and causal relationships in DLco impairment, identify novel therapeutic targets and biomarkers, and improve care of HIV+ individuals.
抽象的 一氧化碳 (DLco) 扩散能力受损的机制,影响超过 50% 尽管对艾滋病病毒感染者的生活质量和生活质量有重大影响,但目前尚无治疗方法。 确定 HIV+ 个体 DLco 损伤的分子途径并培养降低死亡率的能力。 因此,预测有 DLco 损伤风险的 HIV+ 个体对于改善护理至关重要。 建议,我们构建了一个系统建模方法来识别分子和临床途径 我们收集了多个平行分子数据集,并整合了详细信息。 肺功能、放射线照相和超声心动图测量,以建立一个全面的系统 HIV 中 DLco 异常的水平模型,并开发 DLco 恶化易感性的预测模型。 正如我们的初步数据表明,某些 miRNA,例如缺氧诱导的和代谢活跃的 miRNA miR-210可能在HIV DLco异常中发挥重要作用,然后我们进行假设检验 我们利用我们的良好实验来确定 miRNA 对肺上皮细胞和内皮细胞的影响。 对超过 500 名 HIV+ 个体以及相关生物样本进行表型分析,以实现以下目标: 目标 1:通过整合临床特征和 – 来确定 DLco 损伤的关键因果分子途径 - 我们将利用高通量 RNA 测序和质谱数据。 光谱法定量支气管肺泡液和肺中的 miRNA、mRNA、微生物组和代谢物 HIV+ 个体的上皮细胞,具有详细的肺功能、放射线检查和超声心动图检查 构建 DLco 概率网络模型的测量将得到验证 目标 2: 从临床特征、转录组、微生物组和代谢物中识别 DLco 下降的预测特征 我们将建立预测模型来识别有风险的个体。 根据轻松收集的组学数据,出现 DLco 损伤或显着下降 可接近的组织(来自血清和 PBMC 的 miRNA 和代谢特征;口腔微生物组), 结合详细的临床和表型数据。 目标 3. 研究全系统的关系。 HIV+个体中HIV诱导的miRNA与肺上皮和内皮基因重编程之间的关系。 根据我们的初步数据,我们将检验 HIV+ 个体的 PBMC 释放 miRNA 的假设 被递送至肺上皮细胞和内皮细胞,从而调节基因表达、代谢 这些研究调查了艾滋病毒介导的交流的全新范式。 通过细胞外 miRNA 信号转导与肺细胞相互作用,具有直接的治疗相关性,因为 miRNA 水平可以 通过增强或抑制特定 miRNA 进行调节 该项目将利用现有资源 识别 DLco 损伤的复杂关联和因果关系,确定新的治疗靶点 和生物标志物,并改善对艾滋病病毒感染者的护理。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
World AIDS Day 2021: highlighting the pulmonary complications of HIV/AIDS.
2021 年世界艾滋病日:强调艾滋病毒/艾滋病的肺部并发症。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Morty, Rory E;Morris, Alison
  • 通讯作者:
    Morris, Alison
{{ 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 }}

PANAGIOTIS V BENOS其他文献

PANAGIOTIS V BENOS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('PANAGIOTIS V BENOS', 18)}}的其他基金

COPD SUBTYPES AND EARLY PREDICTION USING INTEGRATIVE PROBABILISTIC GRAPHICAL MODELS R01HL157879
使用集成概率图形模型进行 COPD 亚型和早期预测 R01HL157879
  • 批准号:
    10705838
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
COPD SUBTYPES AND EARLY PREDICTION USING INTEGRATIVE PROBABILISTIC GRAPHICAL MODELS R01HL157879
使用集成概率图形模型进行 COPD 亚型和早期预测 R01HL157879
  • 批准号:
    10689580
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
COPD SUBTYPES AND EARLY PREDICTION USING INTEGRATIVE PROBABILISTIC GRAPHICAL MODELS
使用综合概率图模型进行慢性阻塞性肺病亚型和早期预测
  • 批准号:
    10206417
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Interpretable graphical models for large multi-modal COPD data (R01HL159805)
大型多模态 COPD 数据的可解释图形模型 (R01HL159805)
  • 批准号:
    10705824
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Interpretable graphical models for large multi-modal COPD data (R01HL159805)
大型多模态 COPD 数据的可解释图形模型 (R01HL159805)
  • 批准号:
    10689574
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Mapping Age-Related Changes in the Lung
绘制肺部与年龄相关的变化
  • 批准号:
    10440882
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Mapping Age-Related Changes in the Lung
绘制肺部与年龄相关的变化
  • 批准号:
    10020437
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Mapping Age-Related Changes in the Lung
绘制肺部与年龄相关的变化
  • 批准号:
    10473606
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Mapping Age-Related Changes in the Lung
绘制肺部与年龄相关的变化
  • 批准号:
    10440882
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Systems Biology of Diffusion Impairment in HIV
HIV扩散损伤的系统生物学
  • 批准号:
    9753361
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于lncRNA NONHSAT042241/hnRNP D/β-catenin轴探讨雷公藤衍生物(LLDT-8)对类风湿关节炎滑膜成纤维细胞功能影响及机制研究
  • 批准号:
    82304988
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针刺手法和参数对针刺效应启动的影响及其机制
  • 批准号:
    82305416
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
二仙汤影响肾上腺皮质-髓质激素分泌及调控下丘脑温度感受器以缓解“天癸竭”潮热的研究
  • 批准号:
    82374307
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
固定翼海空跨域航行器出水稳定性与流体动力载荷影响机制
  • 批准号:
    52371327
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
经济制裁对跨国企业海外研发网络建构的影响:基于被制裁企业的视角
  • 批准号:
    72302155
  • 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

RP1 Screen 2 Prevent
RP1 屏蔽 2 预防
  • 批准号:
    10595901
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Social Vulnerability, Sleep, and Early Hypertension Risk in Younger Adults
年轻人的社会脆弱性、睡眠和早期高血压风险
  • 批准号:
    10643145
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Cortical Circuits Underlying Functional Recovery Following Stroke
中风后功能恢复的皮层回路
  • 批准号:
    10638607
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Characterizing the prevalence and nature of facial recognition deficits in non-proliferative diabetic retinopathy
描述非增殖性糖尿病视网膜病变中面部识别缺陷的患病率和性质
  • 批准号:
    10667781
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
Multisensory augmentation to improve the standing balance of people with chronic stroke
多感觉增强改善慢性中风患者的站立平衡
  • 批准号:
    10640299
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.39万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了