Mechanisms of Arrhythmias Following Cardiac Irradiation

心脏照射后心律失常的机制

基本信息

  • 批准号:
    10397541
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 47.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Radiation exposure during cancer treatment can cause significant cardiac morbidity and mortality both acutely and years after the initial exposure. These short and long-term complications are increasingly important as new therapies for cancer are developed and survival improves. Radiation can directly damage the myocardium, cause coronary artery and valvular disease, disrupt cardiac innervation and precipitate myocardial fibrosis; this can subsequently lead to systolic and diastolic dysfunction along with atrial and ventricular arrhythmias. In addition, radiation therapy is often given concomitantly with chemotherapy and it is difficult to sort out the direct effects of radiation. The detailed mechanisms underlying the susceptibility to tachy- and bradyarrhythmias following radiation therapy have not been defined. We now show that short and long-term total body and cardiac targeted irradiation in mice leads to oxidative stress, conduction system disease, serum miR-34a upregulation, arrhythmias and increased mortality which were prevented, in part, by treatment with the water soluble oxetanyl sulfoxide compound MMS350 that was developed as a radiation mitigator at the University of Pittsburgh. We also show that Nitric Oxide Synthase 1 knockout (Nos1-/-) mice develop more severe conduction disease associated with increased mortality, that Nos1 genotype alters the effects of radiation on mitochondrial function and reactive oxygen species (ROS) metabolic pathways, that Nos1 genotype alters the metabolic response to MMS350 following irradiation. Our primary hypothesis is that NOS1 and microRNAs play heretofore unrecognized roles in radiation-induced damage to the heart and cardiac conduction system by mitigating changes in oxidative stress and mitochondrial dysfunction that lead to electrophysiological remodeling and arrhythmias, and that MMS350 can mitigate the arrhythmogenic phenotype by protecting cellular metabolism and energetics. To test these hypotheses, we will use total body and cardiac targeted irradiation of wild type and genetically engineered mice to determine the mechanisms by which conduction disease and arrhythmias result from damage to cardiac myocytes, vascular smooth muscle and endothelial cells and/or the autonomic nervous system, and to determine the mechanisms by which NOS1, MMS350 and microRNAs alter the damage. These studies will define the role of Nos1 and microRNAs in cardiac conduction and arrhythmias following radiation exposure and test pharmacological therapies that may mitigate this potentially lethal side effect of a life-saving cancer therapies.
癌症治疗期间的辐射暴露可导致显着的心脏病发病率和 急性死亡率和初次接触后数年的死亡率。这些短期和长期 随着新的癌症疗法的开发和应用,并发症变得越来越重要 生存改善。放射线可直接损伤心肌,引起冠状动脉损伤 瓣膜疾病,扰乱心脏神经支配并加速心肌纤维化;这个可以 随后导致收缩和舒张功能障碍以及心房和心室功能障碍 心律失常。此外,放射治疗通常与化学疗法同时进行。 很难理清辐射的直接影响。其背后的详细机制 放射治疗后对快速性心律失常和缓慢性心律失常的易感性尚未确定。 我们现在表明,对小鼠进行短期和长期全身和心脏靶向照射会导致 氧化应激、传导系统疾病、血清 miR-34a 上调、心律失常和 死亡率增加,部分通过水溶性氧杂环丁基处理得以预防 亚砜化合物 MMS350,是英国大学开发的一种辐射缓解剂 匹兹堡。我们还表明,一氧化氮合酶 1 敲除 (Nos1-/-) 小鼠发育更多 与死亡率增加相关的严重传导疾病,Nos1 基因型改变了 辐射对线粒体功能和活性氧(ROS)代谢的影响 途径,Nos1 基因型改变了辐射后对 MMS350 的代谢反应。 我们的主要假设是 NOS1 和 microRNA 在 通过减轻辐射对心脏和心脏传导系统的损害 氧化应激和线粒体功能障碍导致电生理重塑和 心律失常,并且 MMS350 可以通过保护来减轻致心律失常表型 细胞代谢和能量学。为了检验这些假设,我们将使用全身和 对野生型和基因工程小鼠进行心脏靶向照射,以确定 心脏损伤导致传导疾病和心律失常的机制 肌细胞、血管平滑肌和内皮细胞和/或自主神经系统, 并确定 NOS1、MMS350 和 microRNA 改变损伤的机制。 这些研究将明确 Nos1 和 microRNA 在心脏传导和心脏传导中的作用 辐射暴露后的心律失常并测试可以缓解的药物疗法 这种可能致命的副作用是一种挽救生命的癌症疗法。

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 }}

Barry London其他文献

Barry London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('Barry London', 18)}}的其他基金

Mechanisms of Arrhythmias Following Cardiac Irradiation
心脏照射后心律失常的机制
  • 批准号:
    10617675
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
Mechanisms of Arrhythmias Following Cardiac Irradiation
心脏照射后心律失常的机制
  • 批准号:
    10132391
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
In-vivo Imaging of Calcium in the Heart
心脏钙的体内成像
  • 批准号:
    7793533
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
In-vivo Imaging of Calcium in the Heart
心脏钙的体内成像
  • 批准号:
    7662923
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
In-Vivo Electrophysiology Imaging
体内电生理学成像
  • 批准号:
    7918053
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
In-Vivo Electrophysiology Imaging
体内电生理学成像
  • 批准号:
    8304982
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
In-Vivo Electrophysiology Imaging
体内电生理学成像
  • 批准号:
    7692868
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
In-Vivo Electrophysiology Imaging
体内电生理学成像
  • 批准号:
    8109309
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
Gene Therapy During LVAD Support
LVAD 支持期间的基因治疗
  • 批准号:
    7139374
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
Genetic Modulators of Sudden Death
猝死的基因调节剂
  • 批准号:
    7484265
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:

相似国自然基金

CIRBP负向调控心肌钾离子通道表达影响恶性心律失常易感性
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
右前神经节丛刺激对心肌梗死后心功能衰竭及恶性心律失常的影响及机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
系统研究神经型一氧化氮合成酶影响肌纤维钙缓冲和钙平衡促进脂肪酸诱发高血压心律失常的分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
线粒体铁蛋白负向调控心肌细胞铁死亡对心肌梗死后快速室性心律失常的影响和机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
胸部皮下神经刺激抑制星状神经节活性对急性心肌梗死后心律失常及心脏电生理特性的影响
  • 批准号:
    82000308
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Arrhythmia Mechanisms Modulated by Intercalated Disc Extracellular Nanodomains
闰盘细胞外纳米结构域调节心律失常的机制
  • 批准号:
    10668025
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
Cardiac Autonomic Activation In Atrial Fibrillation Triggers And Substrate
心房颤动的心脏自主激活触发因素和基质
  • 批准号:
    10636441
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
Non-invasive imaging of reactive oxygen species in reperfusion injury myocardial infarction
再灌注损伤心肌梗死中活性氧的无创成像
  • 批准号:
    10716836
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
Ischemia/Reperfusion injury and Myocardial edema
缺血/再灌注损伤和心肌水肿
  • 批准号:
    10718260
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
CaMKII and Endothelial SK Channel Function in Diabetic Coronary Microcirculation
CaMKII 和内皮 SK 通道在糖尿病冠状动脉微循环中的功能
  • 批准号:
    10930197
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 47.29万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了