Beta-2 adrenergic signaling in immune homeostasis and reconstitution

免疫稳态和重建中的 Beta-2 肾上腺素能信号传导

基本信息

  • 批准号:
    10610471
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 76.6万
  • 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:
    2022-04-15 至 2026-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary Neurotransmitters and hormones serve as a link between the nervous and immune systems. Among them, norepinephrine and epinephrine are synthesized in the postganglionic neurons of the sympathetic nervous system and the adrenal medulla. Upon release, they engage the β2-adrenergic receptor (β2AR) expressed on immune cells. Notably, β2AR abnormal expression and gene polymorphisms are associated with several types of autoimmune diseases. However, mechanisms by which β2AR signaling dysfunction contribute to these diseases remain largely unknown. In this context, our studies with mouse models have uncovered previously unappreciated major dichotomous roles of β2AR in immune development and reconstitution: 1) Under specific pathogen free (SPF) condition, β2AR deficiency causes significantly reduced T cell development in thymus in contrast to increased CD115+ myeloid cell development in bone marrow (BM); 2) Both thymic and myeloid development phenotypes are remarkably more manifested during immune reconstitution following allogeneic hematopoietic cell transplantation (allo-HCT); 3) β2AR plays differential roles in in mature peripheral T cell subsets and myeloid cell subsets that result in different outcome in graft-versus-host disease (GVHD). Together, these findings highlight the critical and fundamental role of β2AR signaling in maintaining immune homeostasis and regulating immune response. Therefore, this study will pursue three specific aims to test an overarching hypothesis that β2AR signaling regulates immune development and reconstitution via cross-talking with canonical immune signaling pathways and/or fine-tuning metabolic fitness of immune cells. Aim 1 will determine mechanisms by which β2AR signaling regulates T cell development, reconstitution and GVHD. Aim 2 will define mechanisms by which β2AR signaling regulates CD115+ myeloid cell development, reconstitution and GVHD. Aim 3 will study the translational potential and mechanisms of pharmacologic β2AR intervention. We will use unbiased RNA-seq transcriptomic approach along with flow cytometry, CyTOF mass cytometry and Seahorse metabolic assay combined with cell type-specific β2AR knockout (Cre-LoxP) to define the molecular mechanisms for T cell and myeloid cell differentiation and function. In the setting of allo-HCT, we will also examine the impact of these mechanisms on GVHD and GVT effect. This project will not only improve our understanding of the fundamental mechanisms of β2AR signaling in adaptive and innate immune cells in central and peripheral immune organs, but it may also explain how β2AR signaling contributes to immunologic disorders and allo-HCT based immunotherapy. Therefore, this study may have important ramifications on therapeutic rationale based upon manipulation of β2AR signaling. Since β2AR agonists and antagonists are already widely available, new clinical trials emanating from this research could be rapidly implemented for patients receiving allo-HCT for treatment of blood cancers, or other hematologic or immunologic diseases in which allo-HCT can be curative.
项目摘要 神经递质和激素是神经系统和免疫系统之间的联系。他们之中, 去甲肾上腺素和肾上腺素是在交感神经后神经元中合成的 系统和肾上腺髓质。释放后,它们参与了在上表达的β2-肾上腺素能受体(β2AR) 免疫细胞。值得注意的是,β2AR异常表达和基因多态性与几种类型有关 自身免疫性疾病。但是,β2AR信号传导功能障碍有助于这些机制 疾病在很大程度上仍然未知。在这种情况下,我们对鼠标模型的研究以前已经发现了 β2AR在免疫发展和重建中的未批准的主要二分法:1) 病原体无病原体(SPF)条件,β2AR缺乏会显着降低胸腺中T细胞的发育 与骨髓(BM)中CD115+髓样细胞发育的增加形成对比; 2)胸腺和髓样 在同种异体后,在免疫重建过程中,开发表型更明显地表现出来 造血细胞移植(Allo-HCT); 3)β2AR在成熟的外围T细胞中扮演鉴别作用 子集和髓样细胞子集导致移植物抗宿主病(GVHD)的结果不同。一起, 这些发现突出了β2AR信号在维持免疫稳态中的关键和基本作用 并调节免疫反应。因此,这项研究将追求三个特定的目标,以测试总体 假设β2AR信号传导通过与 典型的免疫信号通路和/或免疫细胞的微调代谢适应性。 AIM 1将确定 β2AR信号传导调节T细胞发育,重构和GVHD的机制。 AIM 2将定义 β2AR信号传导调节CD115+髓样细胞发育,重建和GVHD的机制。 AIM 3将研究药物Cologicβ2AR干预的翻译潜力和机制。我们将使用 无偏的RNA-SEQ转录组方法以及流式细胞仪,质量细胞术和海马 代谢测定与细胞类型特异性β2AR基因敲除(CRE-LOXP)结合来定义分子机制 用于T细胞和髓样细胞的分化和功能。在Allo-HCT的环境中,我们还将检查影响 这些关于GVHD和GVT效应的机制。这个项目不仅会提高我们对 中央和周围的自适应和先天免疫细胞中β2AR信号传导的基本机制 免疫器官,但它也可以解释β2AR信号传导如何促进免疫疾病和Allo-HCT 基于免疫疗法。因此,这项研究可能对基于治疗的理由有重要的影响 操纵β2AR信号传导后。由于β2AR激动剂和拮抗剂已经广泛使用,因此 可以迅速实施这项研究的临床试验 血液癌或其他血液学或免疫疾病的治疗可以治愈。

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 }}

Xuefang Cao其他文献

Xuefang Cao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('Xuefang Cao', 18)}}的其他基金

CD27/CD70 mediated negative regulation of inflammatory T cell responses
CD27/CD70 介导的炎症 T 细胞反应的负调节
  • 批准号:
    10226021
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
CD27/CD70 mediated negative regulation of inflammatory T cell responses
CD27/CD70 介导的炎症 T 细胞反应的负调节
  • 批准号:
    9523419
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Targeting Granzyme B to Separate GVH from GVL Responses
靶向颗粒酶 B 将 GVH 与 GVL 反应分开
  • 批准号:
    9614558
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Targeting Granzyme B to Separate GVH from GVL Responses
靶向颗粒酶 B 将 GVH 与 GVL 反应分开
  • 批准号:
    9764283
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Targeting Beta-Adrenergic Signaling to Control GVH and GVL Responses
靶向 β-肾上腺素能信号传导来控制 GVH 和 GVL 反应
  • 批准号:
    9178850
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Targeting Beta-Adrenergic Signaling to Control GVH and GVL Responses
靶向 β-肾上腺素能信号传导来控制 GVH 和 GVL 反应
  • 批准号:
    9315583
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Targeting Granzyme B to Separate GVH from GVL Responses
靶向颗粒酶 B 将 GVH 与 GVL 反应分开
  • 批准号:
    8888555
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Tumor Immunology and Immunotherapy Program
肿瘤免疫学和免疫治疗项目
  • 批准号:
    10267045
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Tumor Immunology and Immunotherapy (TII)
肿瘤免疫学和免疫治疗(TII)
  • 批准号:
    9750163
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:

相似国自然基金

肾上腺素能受体激动剂引起睑板腺功能障碍发病的机制研究
  • 批准号:
    82371024
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
β2肾上腺素能受体基因多态性Arg16Gly影响慢性心衰预后及 β受体阻滞剂疗效的机制研究
  • 批准号:
    81800356
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
β-受体拮抗剂对曲妥珠单抗的增效作用及其机制研究
  • 批准号:
    81773258
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
β2肾上腺素能受体激动剂通过cAMP/PKA通路调控MSCs旁分泌在急性肺损伤修复中的作用和机制
  • 批准号:
    81500058
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
选择性β1肾上腺素能受体阻断剂抗骨质疏松的作用及机理研究
  • 批准号:
    81300710
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Cell-based Therapy for Neurogenic Bladder following Spinal Cord Injury
脊髓损伤后神经源性膀胱的细胞疗法
  • 批准号:
    8399231
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Adrenergic and Purinergic Regulation of Target Cells
靶细胞的肾上腺素能和嘌呤能调节
  • 批准号:
    7279299
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Neurotransmission to arteries and veins in hypertension
高血压中动脉和静脉的神经传递
  • 批准号:
    8452152
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Neurotransmission to arteries and veins in hypertension
高血压中动脉和静脉的神经传递
  • 批准号:
    8374503
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
Neurotransmission to arteries and veins in hypertension
高血压中动脉和静脉的神经传递
  • 批准号:
    8148066
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 76.6万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了