MIF-mediated Mechanisms in Emphysema
MIF 介导的肺气肿机制
基本信息
- 批准号:10083682
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-01-01 至 2022-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAffectAgeAge-MonthsAgonistBRCA1 ProteinBRCA1 geneBiologicalBiological AgingCause of DeathCell DeathCell SurvivalCellsChronicChronic Obstructive Airway DiseaseCigarette smoke-induced emphysemaCyclin-Dependent Kinase Inhibitor 2ADNA DamageDNA RepairDNA Repair GeneDataDiseaseElderlyEndothelial CellsEndotheliumEpidemicExperimental ModelsFunctional disorderGasesGene ExpressionGeneticHumanImmuneIncidenceInjuryKnock-in MouseKnockout MiceLeadLinkLuciferasesLungLung diseasesMediatingMigration Inhibitory FactorMolecularMorbidity - disease rateMusObstructionOrganOxidantsPathogenesisPathway interactionsPlasmaPredispositionPreventionProteinsProto-Oncogene Proteins c-aktPublishingPulmonary EmphysemaReportingRisk FactorsRoleSignal TransductionSmokerSourceTherapeuticTherapeutic Effectairway obstructionbasecigarette smokecigarette smoke-inducedcigarette smoke-induced COPDclinically relevantcohortcytokineeffective therapyefficacy testingexposure to cigarette smokefunctional losshuman diseasein vivoin vivo Modelinsightinterestnovelnovel therapeutic interventionnovel therapeuticsoxidant stressoxidative DNA damagepreventprimary endpointprotein activationprotein expressionreceptorreconstitutionresponsesenescencesmall moleculetherapeutic evaluationtherapeutic targettool
项目摘要
Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) has reached epidemic proportions but specific therapies do not
exist. Emphysema is a major subset of COPD and is defined histopathologically as enlarged airspaces, which
result in ineffective gas exchange. Aside from age, cigarette smoke (CS) exposure is one of the most common
identifiable risk factors for COPD. Understanding mechanisms of CS-induced emphysema will allow us to
develop effective therapies for a potentially modifiable lung disease that affects millions. Our proposal addresses
the gaps in the field by identifying that inadequate levels of a novel cytokine, Macrophage migration inhibitory
factor (MIF), or a loss of its signaling via the CD74 receptor, leads to emphysema. In addition, we will provide in
vivo proof-of-concept studies that MIF-CD74 augmentation, using recently discovered small molecule agonists,
will be therapeutic against emphysema. The molecular basis for emphysema in MIF- KO, CD74-KO mice and in
human COPD may be the loss of cell survival protein activation (AKT), decreased DNA repair protein expression
(BRCA1) and the simultaneous induction of senescence molecule p16 – especially in the lung endothelium. We
will use clinically relevant experimental models of CS exposure, as well as novel lung- and endothelial-targeted
genetic tools to identify underlying mechanisms mediating MIF-CD74 and p16 effects in the lung. Our studies
reveal a unifying paradigm in which CS-induced deficiencies in MIF-CD74 leads to the induction of deleterious
molecules, which predispose to emphysema. Restoring MIF-CD74 be a new therapeutic approach for
emphysema. Our overall hypothesis is that endothelial MIF-CD74 signaling is critical in protecting against
emphysema through its activation of key cell survival and DNA repair molecules and the suppression of
senescence protein p16. We will complete the following aims in order to prove our hypothesis. Aim 1. Identify
the role of endothelial MIF in CS-induced emphysema and whether MIF augmentation in vivo has therapeutic
effects against emphysema; Aim 2. Determine the contributions of AKT and BRCA1 to MIF-CD74-mediated cell
survival, DNA repair and p16 suppression in endothelial cells. Aim 3: Determine whether preventing p16
induction in vivo has therapeutic effects in MIF-KO and CS-induced emphysema. Our studies will expand our
basic understanding of the molecular and cellular aspects of emphysema and inform new therapeutic
approaches using MIF augmentation and/or p16 targeting.
慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 已达到流行病的程度,但特定疗法并未达到流行程度
肺气肿是 COPD 的一个主要亚型,在组织病理学上定义为气腔扩大。
除了年龄之外,香烟烟雾(CS)暴露也是导致气体交换无效的原因之一。
了解慢性阻塞性肺病 (COPD) 诱发的肺气肿的机制将使我们能够
我们的提案旨在针对影响数百万人的潜在可改变的肺部疾病开发有效的疗法。
通过确定新型细胞因子巨噬细胞迁移抑制的水平不足来弥补该领域的空白
因子 (MIF) 或其通过 CD74 受体的信号传导丧失,会导致肺气肿。
体内概念验证研究表明,使用最近发现的小分子激动剂增强 MIF-CD74,
将是治疗MIF-KO、CD74-KO小鼠和肺气肿的分子基础。
人类COPD可能是细胞生存蛋白激活(AKT)丧失、DNA修复蛋白表达减少
(BRCA1) 和同时诱导衰老分子 p16——尤其是在肺内皮细胞中。
将使用临床相关的 CS 暴露实验模型,以及新型肺和内皮靶向
我们的研究旨在确定介导 MIF-CD74 和 p16 在肺部作用的潜在机制的遗传工具。
揭示了一个统一的范式,其中 CS 诱导的 MIF-CD74 缺陷导致有害的诱导
易患肺气肿的分子,恢复 MIF-CD74 是一种新的治疗方法。
我们的总体假设是内皮 MIF-CD74 信号传导对于预防肺气肿至关重要。
肺气肿通过激活关键细胞存活和 DNA 修复分子以及抑制
为了证明我们的假设,我们将完成以下目标。
内皮 MIF 在 CS 诱导的肺气肿中的作用以及体内 MIF 增强是否具有治疗作用
目的 2. 确定 AKT 和 BRCA1 对 MIF-CD74 介导的细胞的贡献
内皮细胞的存活、DNA 修复和 p16 抑制 目标 3:确定是否阻止 p16。
体内诱导对 MIF-KO 和 CS 诱导的肺气肿具有治疗作用,我们的研究将扩大我们的研究范围。
对肺气肿分子和细胞方面的基本了解并为新疗法提供信息
使用 MIF 增强和/或 p16 靶向的方法。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effects of bone marrow-derived mesenchymal stromal cells on gene expression in human alveolar type II cells exposed to TNF-α, IL-1β, and IFN-γ.
- DOI:10.14814/phy2.13831
- 发表时间:2018-08
- 期刊:
- 影响因子:2.5
- 作者:Schwede M;Wilfong EM;Zemans RL;Lee PJ;Dos Santos C;Fang X;Matthay MA
- 通讯作者:Matthay MA
Endothelial Stanniocalcin 1 Maintains Mitochondrial Bioenergetics and Prevents Oxidant-Induced Lung Injury via Toll-Like Receptor 4.
- DOI:10.1089/ars.2018.7514
- 发表时间:2019-04
- 期刊:
- 影响因子:6.6
- 作者:Yi Zhang;P. Shan;A. Srivastava;Zhenyu Li;Patty J. Lee
- 通讯作者:Yi Zhang;P. Shan;A. Srivastava;Zhenyu Li;Patty J. Lee
Thymosin beta 4 regulation of actin in sepsis.
- DOI:10.1080/14712598.2018.1448381
- 发表时间:2018-07
- 期刊:
- 影响因子:4.6
- 作者:Belsky JB;Rivers EP;Filbin MR;Lee PJ;Morris DC
- 通讯作者:Morris DC
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