Determining Molecular Mechanisms of Human Glaucoma Genes

确定人类青光眼基因的分子机制

基本信息

项目摘要

ABSTRACT Glaucoma, a major cause of blindness worldwide, is a significant public health concern. In the U.S., it affects over 2.7 million people and its prevalence will rise to 7.3 million by 2050. Targeted therapies are needed to prevent glaucoma or slow its progression. A major risk factor is high intraocular pressure (IOP), typically due to impaired aqueous humor (AqH) outflow. However, the genes and pathways involved are poorly understood. We have identified GLIS1, encoding the transcription factor GLIS1, as a susceptibility gene for primary open- angle glaucoma (POAG) and showed that Glis1–/– mice have pathophysiological hallmarks of glaucoma. We also found that Glis1 is predominantly expressed in the trabecular meshwork (TM), a key component of the ocular drainage tissue regulating AqH outflow, and that Glis1–/– mice exhibit progressive TM degeneration, leading to high IOP, and glaucomatous optic neuropathy—highlighting the relevance of this model for studies of glaucoma. Our preliminary functional genomic analysis suggested that GLIS1 interacts with GLIS3 and FOXC1, transcription factors previously implicated in elevated IOP, to regulate gene expression in TM cells. Moreover, reduced or increased GLIS1 activity can impair the integrity of ocular drainage tissues. Using unique mouse models, genetic and functional genomic approaches, and in vitro assays, we propose to characterize the GLIS1-dependent transcriptional regulatory network and determine its role in homeostasis and dysfunction of ocular drainage tissue. In Aim 1, we will test the hypothesis that increased GLIS1 expression contributes to POAG-associated ocular drainage tissue defects and determine whether the POAG-associated variants we identified in GLIS1 enhancer regions increased its transcriptional activity in primary human TM cells. We will also test whether GLIS1 overexpression in the mouse TM leads to high IOP and ocular drainage tissue defects similar to those in POAG. Finally, we will assess the potential role of dexamethasone and TGFβ2, previously implicated in IOP elevation, as upstream regulators of GLIS1. In Aim 2, we will test for potential genetic interactions between Glis1 and Foxc1 and/or Glis3 in ocular drainage tissue homeostasis. We will determine whether mice heterozygous for null alleles of both Glis1 and Foxc1 or Glis1 and Glis3 develop TM defects and altered IOP regulation. In parallel, we will characterize the transcriptional program and molecular pathways implicated in TM maintenance and function. These studies will provide important mechanistic insight into ocular drainage tissue homeostasis and dysfunction and could reveal targets for therapies to manage glaucoma.
抽象的 青光眼是全球失明的主要原因,是一个重大的公共卫生问题。在美国,它影响 到2050年,超过270万人及其患病率将增加到730万。 防止青光眼或减慢其进展。主要的危险因素是高眼压(IOP),通常是由于 水性幽默(AQH)出口受损。但是,所涉及的基因和途径知之甚少。 我们已经确定了编码转录因子GLIS1的GLIS1,作为原发性开放的易感基因 角度青光眼(POAG),表明Glis1 - / - 小鼠具有青光眼的病理生理标志。我们 还发现GLIS1主要在小梁网(TM)中表达,这是该的关键组成部分 调节AQH出口的眼部排水组织,Glis1 - / - 小鼠暴露了进行性TM变性, 导致高IOP和青光眼的视神经神经病 - 高显示该模型与研究的相关性 青光眼。我们的初步功能基因组分析表明,Glis1与Glis3相互作用 FOXC1,先前在IOP升高中实现的转录因子,以调节TM细胞中的基因表达。 此外,降低或增加的GLIS1活性会损害眼部排水组织的完整性。使用唯一 小鼠模型,遗传和功能基因组方法以及体外测定,我们建议表征 依赖GLIS1的转录调节网络,并确定其在稳态和功能障碍中的作用 眼部排水组织。在AIM 1中,我们将检验以下假设,即增加GLIS1表达有助于 与POAG相关的眼引流组织缺陷,并确定与POAG相关的变体我们是否 在GLIS1增强子区域中鉴定出来,增加了原代人TM细胞中其转录活性。我们将 还测试小鼠TM中的GLIS1过表达是否导致高IOP和眼部排水组织缺陷 与Poag中的人相似。最后,我们将评估地塞米松和TGFβ2的潜在作用,以前 在IOP高程中实施,作为GLIS1的上游调节器。在AIM 2中,我们将测试潜在的通用 眼部排水组织稳态中G​​LIS1和FOXC1和/或GLIS3之间的相互作用。我们将确定 Glis1和Foxc1和Glis1和Glis3的无效等位基因的杂合子是否会产生TM缺陷,并且 IOP调节改变了。同时,我们将表征转录程序和分子途径 在TM维护和功能中实现。这些研究将为眼睛提供重要的机理洞察力 排水组织稳态和功能障碍,可以揭示用于治疗青光眼的疗法的靶标。

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 }}

Kayarat Saidas Nair其他文献

Kayarat Saidas Nair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('Kayarat Saidas Nair', 18)}}的其他基金

Diversity Supplement_Torres
多样性补充_托雷斯
  • 批准号:
    10674359
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Characterizing the Molecular Mechanisms of PRSS56-Dependent Ocular Growth and Refractive Error
表征 PRSS56 依赖性眼生长和屈光不正的分子机制
  • 批准号:
    10705558
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Characterizing the Molecular Mechanisms of PRSS56-Dependent Ocular Growth and Refractive Error
表征 PRSS56 依赖性眼生长和屈光不正的分子机制
  • 批准号:
    10367868
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Determining Molecular Mechanisms of Human Glaucoma Genes
确定人类青光眼基因的分子机制
  • 批准号:
    10444972
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Determining Molecular and Cellular Mechanisms of Glaucoma
确定青光眼的分子和细胞机制
  • 批准号:
    9211347
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Determining Molecular and Cellular Mechanisms of Glaucoma
确定青光眼的分子和细胞机制
  • 批准号:
    8788029
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Determining Molecular and Cellular Mechanisms of Glaucoma
确定青光眼的分子和细胞机制
  • 批准号:
    8784082
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Determining Molecular and Cellular Mechanisms of Glaucoma
确定青光眼的分子和细胞机制
  • 批准号:
    9003054
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Determining Molecular and Cellular Mechanisms of Glaucoma
确定青光眼的分子和细胞机制
  • 批准号:
    8418312
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Morphology Core
形态核心
  • 批准号:
    10665568
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:

相似国自然基金

等位基因聚合网络模型的构建及其在叶片茸毛发育中的应用
  • 批准号:
    32370714
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于等位基因非平衡表达的鹅掌楸属生长量杂种优势机理研究
  • 批准号:
    32371910
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于人诱导多能干细胞技术研究突变等位基因特异性敲除治疗1型和2型长QT综合征
  • 批准号:
    82300353
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ACR11A不同等位基因调控番茄低温胁迫的机理解析
  • 批准号:
    32302535
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠杆菌多粘菌素异质性耐药中phoPQ等位基因差异介导不同亚群共存的机制研究
  • 批准号:
    82302575
  • 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

Diversity Supplement_Torres
多样性补充_托雷斯
  • 批准号:
    10674359
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Determining Molecular Mechanisms of Human Glaucoma Genes
确定人类青光眼基因的分子机制
  • 批准号:
    10444972
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Models, mechanisms and treatment of LMX1B-induced glaucoma
LMX1B诱发青光眼的模型、机制和治疗
  • 批准号:
    10427201
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Models, mechanisms and treatment of LMX1B-induced glaucoma
LMX1B诱发青光眼的模型、机制和治疗
  • 批准号:
    10184896
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
Models, mechanisms and treatment of LMX1B-induced glaucoma
LMX1B诱发青光眼的模型、机制和治疗
  • 批准号:
    10615130
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.13万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了