Role of GPR56 in glomerular endothelial cell injury in early diabetic kidney disease

GPR56在早期糖尿病肾病肾小球内皮细胞损伤中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10214883
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 14.05万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2026-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Glomerular endothelial cell (GEC) dysfunction is an early event in DKD which promotes the disease progression. However, the mechanisms of GEC injury in DKD remain unclear. Thus, a better understanding of the underlying processes of GEC injury is urgently required for the development of an early therapeutic intervention. Recently, we developed a novel method of effective isolation of GECs from transgenic mice expressing enhanced yellow fluorescent protein (EYFP) under the endothelium-specific Flk1 promoter (Fu J et al. KI, 2018). We were able to sort GECs from these mice with or without DKD for RNA-seq. We also performed single-cell RNA-seq of glomeruli isolated from these mice, which also allow us to compare the transcriptome of GECs at the single cell level between diabetic and non-diabetic mice (Fu J et al. JASN, 2019). From these studies, we found that many of the differentially expressed genes (DEGs) in diabetic GECs were involved in the regulation of endothelial injury in early DKD. Among these, G-protein coupled receptor-56 (GPR56) was found to be highly upregulated in diabetic GECs. GPR56 codes for an atypical G protein-coupled receptor and is also referred to as Adhesion G Protein-Coupled Receptor G1 (ADGRG1). Expression of Collagen III, a major ligand for GPR56, is also accumulated in diabetic kidney. GPR56 activates mainly G12/13-mediated RhoA-ROCK pathway, which is known to mediate endothelial cell dysfunction in DKD. Like other adhesion receptors, GPR56 also responds to shear stress, which is increased in GECs of diabetic kidneys due to glomerular hyperfiltration. Our key preliminary observations are: 1) Recent single-cell RNA-seq data confirm that GPR56 expresses predominantly in GECs in the glomeruli. 2) Both mRNA and protein expression of GPR56 increase in human DKD and correlate negatively with eGFR, suggesting an important role of GPR56 in human DKD. 3) GPR56 is upregulated in cultured GECs by high glucose and advanced glycation endproducts (AGE). 4) Collagen III treatment suppressed eNOS phosphorylation and expression through activation of GPR56. 5) GPR56 reduces eNOS phosphorylation likely through G12/13-mediated RhoA pathway and inhibits eNOS expression via Gi-mediated inhibition of cAMP/PKA/KLF4 pathway in cultured mGECs. 6) Knockout of GPR56 enhances eNOS and KLF4 expression in GECs and attenuated albuminuria and glomerular injury in mice with DKD. Based on these findings, we hypothesize that GPR56 mediates disease progression in DKD by increasing GEC injury. We propose to determine the role and mechanism of GPR56 signaling pathway in diabetes-induced GEC injury in vitro in GECs treated with diabetic condition and in vivo in mice with DKD. We believe that our studies will help us to determine whether GPR56 could be a potential new target to treat DKD by targeting GEC injury. The principal investigator will learn the skills and new techniques under the guidance of her mentoring team (Drs. John He, Ravi Iyenger, Weijia Zhang, Bi-sen Ding, and Evren Azeloglu) and her consultants (Drs. Xianhua Piao), who have a very strong track record of training postdoctoral fellows in transitioning into independent investigators.
肾小球内皮细胞 (GEC) 功能障碍是 DKD 的早期事件,可促进疾病的发展 进展。然而,DKD 中 GEC 损伤的机制仍不清楚。从而更好地理解 迫切需要了解 GEC 损伤的基本过程,以开发早期治疗方法 干涉。最近,我们开发了一种从转基因小鼠中有效分离 GEC 的新方法 在内皮特异性 Flk1 启动子下表达增强型黄色荧光蛋白 (EYFP)(Fu J 等 等人。 KI,2018)。我们能够对这些患有或不患有 DKD 的小鼠的 GEC 进行分类,以进行 RNA 测序。我们也 对从这些小鼠中分离出的肾小球进行了单细胞 RNA 测序,这也使我们能够比较 糖尿病小鼠和非糖尿病小鼠之间单细胞水平的 GEC 转录组(Fu J et al. JASN, 2019)。 从这些研究中,我们发现糖尿病 GEC 中的许多差异表达基因 (DEG) 参与早期 DKD 内皮损伤的调节。其中,G蛋白偶联受体56 (GPR56)被发现在糖尿病GEC中高度上调。 GPR56 编码非典型 G 蛋白偶联 受体,也称为粘附 G 蛋白偶联受体 G1 (ADGRG1)。表达 III 型胶原蛋白是 GPR56 的主要配体,也在糖尿病患者的肾脏中积累。 GPR56主要激活 G12/13 介导的 RhoA-ROCK 通路,已知可介导 DKD 中的内皮细胞功能障碍。喜欢 与其他粘附受体一样,GPR56 也对剪切应力做出反应,糖尿病患者的 GEC 中剪切应力增加 肾小球过度滤过所致的肾脏损害。我们的主要初步观察结果是:1) 最近的单细胞 RNA-seq 数据证实 GPR56 主要在肾小球的 GEC 中表达。 2) mRNA和蛋白质 人类 DKD 中 GPR56 的表达增加,并与 eGFR 呈负相关,这表明 GPR56 的表达具有重要意义 GPR56 在人类 DKD 中的作用。 3) GPR56 在培养的 GEC 中因高葡萄糖和高级药物而上调 糖基化终产物(AGE)。 4) III 型胶原蛋白治疗抑制 eNOS 磷酸化和表达 通过激活 GPR56。 5) GPR56 可能通过 G12/13 介导的 RhoA 降低 eNOS 磷酸化 途径并通过 Gi 介导的抑制培养物中的 cAMP/PKA/KLF4 途径来抑制 eNOS 表达 mGEC。 6) GPR56 的敲除增强了 GEC 中 eNOS 和 KLF4 的表达并减轻了蛋白尿 以及 DKD 小鼠的肾小球损伤。基于这些发现,我们假设 GPR56 介导 DKD 的疾病进展是通过增加 GEC 损伤来实现的。我们建议确定 GPR56 信号通路在糖尿病诱导的体外 GEC 损伤中的作用 患有 DKD 的小鼠体内。我们相信,我们的研究将帮助我们确定 GPR56 是否可以成为 通过针对 GEC 损伤来治疗 DKD 的潜在新靶标。首席研究员将学习技能和 在她的导师团队(John He博士、Ravi Iyenger博士、Weijia 张博士、Bi-sen博士)指导下的新技术 Ding 和 Evren Azeloglu)及其顾问(Xianhua Piao 博士)在 培训博士后研究员转变为独立研究者。

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 }}

Jia Fu其他文献

Jia Fu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('Jia Fu', 18)}}的其他基金

Role of GPR56 in glomerular endothelial cell injury in early diabetic kidney disease
GPR56在早期糖尿病肾病肾小球内皮细胞损伤中的作用
  • 批准号:
    10552657
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.05万
  • 项目类别:

相似国自然基金

宫腔粘连子宫内膜NK细胞异常破坏间质稳态致内膜纤维化的机制研究
  • 批准号:
    82371641
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于“胞宫藏泻”理论探讨补肾养营活血方和HuMSCs调节ERS介导的细胞焦亡重塑粘连宫腔内膜容受态的研究
  • 批准号:
    82305302
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
组胺通过调控Th1/Th2平衡促进宫腔粘连的机制研究
  • 批准号:
    82360298
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
SPP1+M2巨噬细胞促进宫腔粘连内膜纤维化的机制和干预研究
  • 批准号:
    82371636
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
人胎盘水凝胶类器官贴片重建子宫内膜对重度宫腔粘连的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:

相似海外基金

Pathophysiology and prevention of degeneration of heterograft biomaterials due to advanced glycation end products and serum protein infiltration
由于晚期糖基化终产物和血清蛋白浸润导致异种移植生物材料变性的病理生理学和预防
  • 批准号:
    10679910
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 14.05万
  • 项目类别:
Role of GPR56 in glomerular endothelial cell injury in early diabetic kidney disease
GPR56在早期糖尿病肾病肾小球内皮细胞损伤中的作用
  • 批准号:
    10552657
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.05万
  • 项目类别:
An Improved Red Blood Cell Storage Product and Extended Shelf Life using a Normoglycemic Additive Solution
使用正常血糖添加剂溶液改进红细胞储存产品并延长保质期
  • 批准号:
    10458606
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.05万
  • 项目类别:
An Improved Red Blood Cell Storage Product and Extended Shelf Life using a Normoglycemic Additive Solution
使用正常血糖添加剂溶液改进红细胞储存产品并延长保质期
  • 批准号:
    10663857
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 14.05万
  • 项目类别:
Dynamic Interactions of the Ovarian-Fallopian Axis in High Grade Serous Ovarian Cancer
高级别浆液性卵巢癌中卵巢-输卵管轴的动态相互作用
  • 批准号:
    10667563
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 14.05万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了