Molecular Drivers of Vascular Stiffness and Metabolic Dysfunction in HIV-Induced Pulmonary Arterial Hypertension

HIV 引起的肺动脉高压中血管僵硬和代谢功能障碍的分子驱动因素

基本信息

  • 批准号:
    9366038
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 77.35万
  • 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:
    2017-07-01 至 2021-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Background: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a deadly vascular disease with increased prevalence with human immunodeficiency virus (HIV) infection. HIV-PAH may be even more prevalent than originally anticipated, yet diagnostics and treatments are limited for this enigmatic form of PAH. Recently, we have found that vascular stiffening and glutamine metabolism are linked processes in PAH, including primate and human examples of HIV-PAH. The transcriptional co-activators YAP/TAZ induce the microRNA (miR)-130/301 family and glutaminase (GLS1) to control these phenotypes. In PAH rodent models, inhibition of miR-130/301, YAP, or GLS1 improve PAH. We also found that HIV-infected T cells release cell-free miR-21 molecules and up-regulate glutaminolytic and matrix remodeling pathways in co-cultured pulmonary vascular cells. We hypothesize that a YAP/TAZ-miR-130/301-GLS1 axis is induced by a miR-21-mediated process, linking HIV-infected T cells and pulmonary vascular cells and thus activating vascular stiffening, glutaminolysis, and HIV-PAH. Specific Aims: Aim 1) Determine if miR-21 released from HIV-infected T cells induces pulmonary vascular metabolic dysfunction and matrix remodeling. In vitro, we will investigate the direct delivery and actions of miR-21 to pulmonary vascular cells from HIV-infected T cells. In vivo, employing transfusions of miR-21-replete vs. miR-21-depleted plasma into miR-21-/- mice vs. wildtype mice, we will determine if circulating miR-21 is delivered to pulmonary endothelium and induces vascular stiffening, glutaminolysis, and PAH. Results could establish an entirely novel miR link between HIV infection and pulmonary vascular glutaminolysis and stiffness. Aim 2) Determine if pulmonary arterial stiffness and glutaminolysis are evident in humans with HIV-PAH. From prior collected HIV-PAH samples, we will correlate plasma miR-21 levels with pulmonary artery (PA) compliance as calculated from hemodynamic data and plasma metabolites reflective of PA glutaminolysis. Using optimized techniques based on our published protocols, we will also assess for activation of the YAP/TAZ-miR- 130/301-GLS1 axis in PA endothelial cells collected via catheterization of HIV-PAH patients. These results could establish this mechanism in human HIV-PAH and suggest needed molecular diagnostics for HIV-PAH detection. Aim 3) Determine if up-regulation of GLS1 is necessary for promoting SIV-PAH. In SIV-PAH macaques, we will administer CB-839, an oral GLS1 inhibitor being tested in human cancer trials, to determine its effects on stiffness, glutaminolysis, and PAH. Results could demonstrate the direct pathogenic actions of GLS1 in HIV- relevant PAH and thus could re-purpose this drug for rapid, expedited trials in human HIV and PAH patients. Significance: Our team is uniquely positioned for making major molecular discoveries of HIV-PAH. We will leverage the only known reliable animal model of HIV-PAH with human studies, ensuring mechanistic insight and applicability to human disease to an extent never possible before. Perhaps most importantly, it offers a rare opportunity to establish a much needed targeted therapeutic for this historically neglected vascular disease.
背景:肺动脉高压(PAH)是一种致命的血管疾病,患病率不断增加 患有人类免疫缺陷病毒(HIV)感染。 HIV-PAH 可能比原来更普遍 预期,但对于这种神秘形式的多环芳烃的诊断和治疗是有限的。最近,我们发现 血管硬化和谷氨酰胺代谢是 PAH 中相关的过程,包括灵长类动物和人类 HIV-PAH 的例子。转录共激活因子 YAP/TAZ 诱导 microRNA (miR)-130/301 家族 和谷氨酰胺酶(GLS1)来控制这些表型。在 PAH 啮齿动物模型中,抑制 miR-130/301、YAP 或 GLS1改善PAH。我们还发现,HIV 感染的 T 细胞释放无细胞 miR-21 分子并上调 共培养的肺血管细胞中的谷氨酰胺分解和基质重塑途径。我们假设一个 YAP/TAZ-miR-130/301-GLS1 轴由 miR-21 介导的过程诱导,连接 HIV 感染的 T 细胞 和肺血管细胞,从而激活血管硬化、谷氨酰胺分解和 HIV-PAH。 具体目标: 目标 1) 确定 HIV 感染的 T 细胞释放的 miR-21 是否诱导肺血管生成 代谢功能障碍和基质重塑。在体外,我们将研究直接递送和作用 miR-21 到来自 HIV 感染 T 细胞的肺血管细胞。在体内,采用富含 miR-21 的输注 与 miR-21-/- 小鼠和野生型小鼠中的 miR-21 耗尽血浆相比,我们将确定循环 miR-21 是否 递送至肺内皮并诱导血管硬化、谷氨酰胺分解和 PAH。结果可以 在 HIV 感染与肺血管谷氨酰胺分解和僵硬之间建立了一种全新的 miR 联系。 目标 2) 确定 HIV-PAH 患者是否存在明显的肺动脉僵硬度和谷氨酰胺分解作用。 根据之前收集的 HIV-PAH 样本,我们将血浆 miR-21 水平与肺动脉 (PA) 相关联 根据血流动力学数据和反映 PA 谷氨酰胺分解的血浆代谢物计算得出的依从性。使用 基于我们发布的协议优化技术,我们还将评估 YAP/TAZ-miR- 的激活 通过 HIV-PAH 患者的导管收集的 PA 内皮细胞中的 130/301-GLS1 轴。这些结果可以 在人类 HIV-PAH 中建立这一机制,并提出 HIV-PAH 检测所需的分子诊断方法。 目标 3) 确定 GLS1 的上调是否是促进 SIV-PAH 所必需的。在 SIV-PAH 猕猴中, 我们将施用 CB-839,这是一种正在人类癌症试验中测试的口服 GLS1 抑制剂,以确定其对 硬度、谷氨酰胺分解和 PAH。结果可以证明 GLS1 在 HIV 中的直接致病作用 相关的 PAH,因此可以重新利用该药物在人类 HIV 和 PAH 患者中进行快速、快速的试验。 意义:我们的团队在 HIV-PAH 的重大分子发现方面具有独特的优势。我们将 利用唯一已知可靠的 HIV-PAH 动物模型与人体研究,确保深入了解机制 以及对人类疾病的适用性达到了前所未有的程度。也许最重要的是,它提供了一种罕见的 为这种历史上被忽视的血管疾病建立急需的靶向治疗方法提供了机会。

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(1)

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 }}

Stephen Y Chan其他文献

A roadmap for therapeutic discovery in pulmonary hypertension associated with left heart failure. A scientific statement of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC and the ESC Working Group on Pulmonary Circulation & Right Ventricular Function.
左心衰竭相关肺动脉高压的治疗发现路线图。
  • DOI:
    10.1002/ejhf.3236
  • 发表时间:
    2024-04-19
  • 期刊:
  • 影响因子:
    18.2
  • 作者:
    Pietro Ameri;Valentina Mercurio;Piero Pollesello;M. Anker;Johannes Backs;Antoni Bayés;B. Borlaug;Daniel Burkhoff;S. Caravita;Stephen Y Chan;F. D. de Man;G. Giannakoulas;Aránzazu González;M. Guazzi;P. Hassoun;A. Hemnes;Cristoph Maack;Brendan Madden;V. Melenovský;Oliver J Müller;Zoltán Papp;S. Pullamsetti;Peter P Rainer;M. Redfield;Stuart Rich;Gabriele G Schiattarella;Hall Skaara;Kostantinos Stellos;R. Tedford;Thomas Thum;J. Vachiery;P. van der Meer;S. Van Linthout;P. Pruszczyk;P. Seferovic;Andrew J S Coats;M. Metra;Giuseppe Rosano;Stephan Rosenkranz;C. Tocchetti
  • 通讯作者:
    C. Tocchetti
Aldosterone Inactivates the Endothelin-b Receptor via a Cysteinyl Thiol Redox Switch to Decrease Pulmonary Endothelial Nitric Oxide Levels and Modulate Pulmonary Arterial Hypertension Running Title: Maron Et Al.; Aldosterone Promotes Pulmonary Arterial Hypertension
醛固酮通过半胱氨酰硫醇氧化还原开关使内皮素-b 受体失活,从而降低肺内皮一氧化氮水平并调节肺动脉高压。
  • DOI:
    10.1021/acs.est.1c02704
  • 发表时间:
    2021-06-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.4
  • 作者:
    B. Maron;Ying‐yi Zhang;Kevin White;Stephen Y Chan;D. H;y;y;Christopher E. Mahoney;Ba;J. Loscalzo;J. Leopold;B. Maron;P. Phd Hd Hd
  • 通讯作者:
    P. Phd Hd Hd
The DOE Systems Biology Knowledgebase (KBase)
美国能源部系统生物学知识库 (KBase)
  • DOI:
    10.1101/096354
  • 发表时间:
    2016-12-22
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    A. Arkin;Rick L. Stevens;R. Cottingham;S. Maslov;C. Henry;Paramvir S. Dehal;D. Ware;Fernando Pérez;N. Harris;S. Canon;Michael W. Sneddon;Matthew L. Henderson;W. Riehl;D. Gunter;Daniel Murphy;Stephen Y Chan;R. Kamimura;T. Brettin;Folker Meyer;D. Chivian;D. Weston;E. Glass;B. Davison;Sunita Kumari;Benjamin H. Allen;J. Baumohl;A. Best;Ben Bowen;S. Brenner;Christopher Bun;J. Chandonia;Jer;R. Colasanti;Neal Conrad;James J. Davis;M. DeJongh;Scott Devoid;Emily M. Dietrich;Meghan Drake;I. Dubchak;Janaka N. Edirisinghe;Gang Fang;José P. Faria;Paul Frybarger;Wolfgang Gerlach;M. Gerstein;James Gurtowski;Holly L. Haun;Fei He;Rashmi Jain;marcin p. joachimiak;Kevin P. Keegan;S. Kondo;Vivek Kumar;M. Land;M. Mills;P. Novichkov;Taeyun Oh;G. Olsen;B. Olson;B. Parrello;S. Pasternak;Erik Pearson;S. Poon;Gavin A. Price;Srividya Ramakrishnan;P. Ranjan;P. Ronald;M. Schatz;S. Seaver;Maulik Shukla;R. Sutormin;M. Syed;Jim Thomason;N. Tintle;Daifeng Wang;Fangfang Xia;H. Yoo;Shinjae Yoo
  • 通讯作者:
    Shinjae Yoo

Stephen Y Chan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('Stephen Y Chan', 18)}}的其他基金

Genetic and hypoxic control of a lncRNA axis orchestrates endothelial reprogramming in pulmonary hypertension
lncRNA轴的遗传和缺氧控制协调肺动脉高压中的内皮重编程
  • 批准号:
    10622021
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
A platelet-fibroblast axis connecting bioenergetics and metabolism in SSc-pulmonary arterial hypertension
连接 SSc 肺动脉高压生物能学和代谢的血小板-成纤维细胞轴
  • 批准号:
    10705673
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
A platelet-fibroblast axis connecting bioenergetics and metabolism in SSc-pulmonary arterial hypertension
连接 SSc 肺动脉高压生物能学和代谢的血小板-成纤维细胞轴
  • 批准号:
    10404145
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Frataxin deficiency as a cause of endothelial senescence in multiple subtypes of pulmonary hypertension
Frataxin 缺乏是多种肺动脉高压亚型内皮衰老的原因
  • 批准号:
    10450703
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Iron-Sulfur Deficiency as a Critical Pathogenic Cause of Pulmonary Hypertension
铁硫缺乏是肺动脉高压的关键致病原因
  • 批准号:
    9252504
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Frataxin deficiency as a cause of endothelial senescence in multiple subtypes of pulmonary hypertension
Frataxin 缺乏是多种肺动脉高压亚型内皮衰老的原因
  • 批准号:
    10653917
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
An endothelial-fibroblast axis connecting senescence to amino acid metabolism for control of vascular stiffness in PAH
连接衰老与氨基酸代谢以控制 PAH 血管僵硬度的内皮-成纤维细胞轴
  • 批准号:
    10378309
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
An endothelial-fibroblast axis connecting senescence to amino acid metabolism for control of vascular stiffness in PAH
连接衰老与氨基酸代谢以控制 PAH 血管僵硬度的内皮-成纤维细胞轴
  • 批准号:
    10625258
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
An endothelial-fibroblast axis connecting senescence to amino acid metabolism for control of vascular stiffness in PAH
连接衰老与氨基酸代谢以控制 PAH 血管僵硬度的内皮-成纤维细胞轴
  • 批准号:
    10625258
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Defining the Complex Biology of the miR-130/301 Family in Pulmonary Hypertension
定义 miR-130/301 家族在肺动脉高压中的复杂生物学
  • 批准号:
    9069041
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:

相似国自然基金

动物双歧杆菌对不同聚合度低聚木糖同化差异性的分子机制研究
  • 批准号:
    32302789
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于扁颅蝠类群系统解析哺乳动物脑容量适应性减小的演化机制
  • 批准号:
    32330014
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    215 万元
  • 项目类别:
    重点项目
以秀丽隐杆线虫为例探究动物在不同时间尺度行为的神经基础
  • 批准号:
    32300829
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
城市化对土壤动物宿主-寄生虫关系的影响机制研究
  • 批准号:
    32301430
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
城市河流底栖动物性状β多样性的空间格局及群落构建研究
  • 批准号:
    32301334
  • 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

Cellular and circuit mechanisms of the therapeutic action of inhaled nitrous oxide in rodent models of chronic stress
吸入一氧化二氮对慢性应激啮齿动物模型治疗作用的细胞和回路机制
  • 批准号:
    10712012
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Rusalatide Acetate (TP508) Mitigation Effect on Radiation Induced Keratopathy
醋酸鲁沙来肽 (TP508) 对放射诱发的角膜病变的缓解作用
  • 批准号:
    10605739
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Sexually Dimorphic Amygdala Dysfunction in a Mouse Model of Global Cerebral Ischemia
全脑缺血小鼠模型中的性二形性杏仁核功能障碍
  • 批准号:
    10828626
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Auditory event-related potentials as in vivo preclinical assays of circuit engagement for E/I-based therapeutic development
听觉事件相关电位作为基于 E/I 的治疗开发的电路参与的体内临床前测定
  • 批准号:
    10717704
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
Targeting FL3 and SRC kinases for AML therapy
靶向 FL3 和 SRC 激酶进行 AML 治疗
  • 批准号:
    10658259
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 77.35万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了