Targeting vascular dysfunction to promote lung repair and fibrosis resolution

针对血管功能障碍促进肺修复和纤维化消退

基本信息

  • 批准号:
    10584589
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 69.32万
  • 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:
    2022-03-05 至 2026-02-28
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

ABSTRACT Idiopathic Pulmonary Fibrosis (IPF) is a chronic, fatal disease of aging with limited therapeutic options. Despite IPF lungs feature vascular abnormalities, including capillary rarefaction and vascular leak, the impact of vascular endothelial dysfunction in the progression of this disease has remained unexplored. This proposal is designed to fill this knowledge gap. Multi-omics analysis of endothelial cells (ECs) from young and aged mouse lungs performed in our laboratory implicated the transcription factor ERG as an orchestrator of pulmonary vascular repair and inflammation, whose homeostatic function is impaired during fibrosis with aging. Genetic ablation of endothelial ERG in young mice led to increased inflammation, vascular rarefaction, and perpetuated lung fibrosis following bleomycin challenge mirroring the aged lung phenotype. ERG silencing in human lung ECs in vitro led to the increased secretion of fibrogenic mediators that promoted IPF-derived lung fibroblast activation. Whole lung scRNA-seq combined with FACS analysis revealed reduced number of lung progenitor ECs, known as general capillary (gCap) ECs, in ERG deficient mice compared to WT mice; this alteration was also observed in lungs derived from IPF patients. Pharmacologic inhibition of the enhancer-binding protein and epigenetic regulator BRD4 reversed inflammatory responses in ERG-silenced human lung ECs in vitro and restored gCap EC identity in IPF lung explants ex vivo. Moreover, IPF and bleomycin-induced mouse lung fibrosis were associated with overexpression of genes that regulate necroptosis, a form of programmed inflammatory cell death implicated in aging and fibrosis. In addition, inhibition of necroptosis with the specific inhibitor Necrostatin- 1 attenuated inflammation induced by ERG silencing in human lung ECs. Based on these findings we hypothesize that aging-associated epigenetic remodeling impairs ERG transcription in injured lung gCap ECs leading to dysregulated inflammation, capillary rarefaction, and persistent lung fibrosis. Aim 1 of this proposal will characterize the influence of ERG on lung gCap EC regeneration and fibrosis. Aim 2 will define the role of epigenetic mechanisms in lung endothelial ERG chromatin interaction, transcription, and vascular aging. Aim 3 will establish the contribution of endothelial necroptosis to lung vascular abnormalities and fibrosis in aged mice with compromised ERG functions. We will test our hypothesis using in vitro, ex vivo and in vivo models including an organotypic model of human IPF. gCap-enriched ECs and fibroblasts will be isolated from human IPF lungs. Endothelial fibrogenic activity will be evaluated in an endothelial-fibroblast co-culture systems. Conditional knockout and lineage tracing approaches will be used to investigate the role of ERG in endothelial homeostasis and lung fibrosis. Fibrosis, vascular leak, capillary rarefaction, and hypoxia will be evaluated with molecular, biochemical, and histological methods. Additional methods include immunohistochemistry, ChIP-seq analysis, and pharmacologic inhibition of selected targets. This proposal will define endothelial alterations that are critical in the progression of lung fibrosis toward our long-term goal of identifying novel targets for the treatment of IPF.
抽象的 特发性肺纤维化(IPF)是一种慢性致命的衰老疾病,治疗选择有限。尽管 IPF肺部的特点是血管异常,包括毛细血管稀疏和血管渗漏,血管的影响 这种疾病进展中的内皮功能障碍尚未被探索。本提案设计 来填补这一知识空白。对年轻和老年小鼠肺内皮细胞 (EC) 进行多组学分析 我们实验室进行的研究表明转录因子 ERG 作为肺血管的协调者 修复和炎症,其稳态功能在衰老纤维化过程中受损。基因消融 年轻小鼠的内皮 ERG 导致炎症增加、血管稀疏和持久的肺纤维化 博莱霉素激发后反映了老年肺表型。体外导致人肺内皮细胞 ERG 沉默 纤维生成介质的分泌增加,促进 IPF 衍生的肺成纤维细胞活化。所有的 肺 scRNA-seq 结合 FACS 分析显示肺祖细胞 EC 数量减少,称为 与 WT 小鼠相比,ERG 缺陷小鼠中的一般毛细血管 (gCap) EC;这种变化也被观察到 来自IPF患者的肺。增强子结合蛋白的药理学抑制和表观遗传 调节剂 BRD4 在体外逆转了 ERG 沉默的人肺 EC 的炎症反应并恢复了 gCap IPF 肺外植体中的 EC 身份。此外,IPF 和博莱霉素诱导的小鼠肺纤维化 与调节坏死性凋亡(一种程序性炎症细胞形式)的基因过度表达有关 死亡与衰老和纤维化有关。此外,用特异性抑制剂 Necrostatin 抑制坏死性凋亡 1 减轻人肺 EC 中 ERG 沉默诱导的炎症。根据这些发现我们 假设衰老相关的表观遗传重塑会损害受损肺 gCap EC 中的 ERG 转录 导致炎症失调、毛细血管稀疏和持续性肺纤维化。 本提案的目标 1 将表征 ERG 对肺 gCap EC 再生和纤维化的影响。目标 2 将定义以下角色: 肺内皮 ERG 染色质相互作用、转录和血管老化的表观遗传机制。目标 3 将确定内皮坏死性凋亡对老年小鼠肺血管异常和纤维化的影响 ERG 功能受损。我们将使用体外、离体和体内模型来检验我们的假设,包括 人类 IPF 的器官模型。将从人 IPF 肺部分离出富含 gCap 的 EC 和成纤维细胞。 内皮纤维化活性将在内皮-成纤维细胞共培养系统中进行评估。有条件的 敲除和谱系追踪方法将用于研究 ERG 在内皮稳态中的作用 和肺纤维化。纤维化、血管渗漏、毛细血管稀疏和缺氧将通过分子、 生物化学和组织学方法。其他方法包括免疫组织化学、ChIP-seq 分析、 以及对选定靶标的药理学抑制。该提案将定义至关重要的内皮改变 我们的长期目标是确定治疗 IPF 的新靶点,从而促进肺纤维化的进展。

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 }}

Giovanni Ligresti其他文献

Giovanni Ligresti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('Giovanni Ligresti', 18)}}的其他基金

Targeting vascular dysfunction to promote lung repair and fibrosis resolution
针对血管功能障碍促进肺修复和纤维化消退
  • 批准号:
    10444342
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
Epigenetic gene repression in pulmonary fibrosis
肺纤维化中的表观遗传基因抑制
  • 批准号:
    10020431
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
Epigenetic gene repression in pulmonary fibrosis
肺纤维化中的表观遗传基因抑制
  • 批准号:
    10197207
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
Epigenetic gene repression in pulmonary fibrosis
肺纤维化中的表观遗传基因抑制
  • 批准号:
    10432006
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
Epigenetic gene repression in pulmonary fibrosis
肺纤维化中的表观遗传基因抑制
  • 批准号:
    9924000
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
Epigenetic gene repression in pulmonary fibrosis
肺纤维化中的表观遗传基因抑制
  • 批准号:
    9573741
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:

相似国自然基金

典型草原不同退化类型雪水消融过程水分转换效率研究
  • 批准号:
    32360295
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
玛纳斯河流域上游吸收性气溶胶来源及其对积雪消融的影响研究
  • 批准号:
    42307523
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于超声混合深度神经网络对PIMSRA心肌热消融边界的实时可视化与识别研究
  • 批准号:
    82302204
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于荷顺铂温敏纳米凝胶载KU135介入栓塞联合射频消融治疗肝癌的实验研究
  • 批准号:
    82302331
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
消融热效应下肝癌超级增强子驱动的DNAJB1与cIAP2互作对中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成的作用及机制探究
  • 批准号:
    82302319
  • 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

Deciphering molecular mechanisms controlling age-associated uterine adaptabilityto pregnancy
破译控制与年龄相关的子宫妊娠适应性的分子机制
  • 批准号:
    10636576
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
The stage-specific regulation of ameloblastin and enamelin by the distinct nuclear factors
不同核因子对成釉素和釉质的阶段特异性调节
  • 批准号:
    10804126
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
Roles of tissue-resident helper T cells in mucosal immunity against influenzainfection
组织驻留辅助 T 细胞在针对流感感染的粘膜免疫中的作用
  • 批准号:
    10605297
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
Species-Specific Epigenetic Basis of Zebrafish Inner Ear Hair Cell Regeneration
斑马鱼内耳毛细胞再生的物种特异性表观遗传基础
  • 批准号:
    10732761
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
The role of senescent beta cells in T1D and T2D
衰老 β 细胞在 T1D 和 T2D 中的作用
  • 批准号:
    10583684
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 69.32万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了