HIF-1/COMPASS调控缺氧诱导Brg1和Brm表达上调的机制研究

基本信息
批准号:81501626
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:18.00
负责人:陈德伟
学科分类:
依托单位:中国人民解放军第三军医大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:高文祥,徐刚,何文娟,刘宝,阳一栋,王授衔,唐中伟
关键词:
缺氧性肺动脉高压表观遗传染色质重构组蛋白甲基转移酶缺氧
结项摘要

Pulmonary vasoconstriction mediated by endothelin, and inflammation associated with the up-regulation of cell adhesion molecules (CAMs) play an important role in the development of hypoxia pulmonary hypertension. Our previous studies found that Brg1 and Brm were upregulated by hypoxia in rat pulmonary vascular and endothelial cells. Brg1 and Brm were able to enhance the activation of CAMs and ET-1 by hypoxia, and play an important role in HPH. But the mechanism of Brg1/Brm transactivation in response to hypoxia in endothelial cells leading up to HPH is not fully appreciated. Bioinformatics analysis found that the Brg1 and Brm promoter regions contain HRE. Our preliminary experiment found that when knocked down the expression of endogenous Wdr5、Ash2、Set1 using siRNA, the induction of endogenous Brg1 and Brm messages was limited in endothelial cell. So we speculated that the nuclear transcription factor HIF-1, histone H3K4 methylation mediated by histone methylation transferase COMPASS complex, as well as their crosstalk influence hypoxia-induced Brg1/Brm transactivation. This study intends to adopt the pulmonary artery endothelial cells and rat HPH model as the research object, using plasmid overexpressing, RNAi interference technology, combining with methods such as reporter assays, CHIP, Re-CHIP to clarify the mechanism of Brg1/Brm transactivation. This study will further clarify the molecular mechanism of HPH. And provide theoretical and experimental evidence for HPH prevention and cure.

我们最近研究发现,Brg1和Brm介导的表观遗传调控在缺氧性肺动脉高压(HPH)的发生发展中具有重要作用。缺氧可诱导大鼠肺血管及内皮细胞Brg1和Brm表达增多,介导粘附分子(CAMs)和ET-1转录激活,参与肺血管炎症反应及肺血管重构,最终导致HPH。但是,缺氧时Brg1和Brm表达上调的转录调控机制目前尚不清楚。我们经生物信息学分析发现Brg1和Brm启动子区域含有缺氧反应元件(HRE);预实验发现,干扰组蛋白甲基转移酶复合物(COMPASS)Wdr5、Ash2和Set1亚基可显著抑制Brg1表达,提示HIF-1和COMPASS可能分别或相互作用,共同调控缺氧诱导Brg1和Brm表达上调。因此,本研究拟从HPH动物和细胞水平,研究缺氧时HIF-1/COMPASS介导Brg1和Brm表达上调的转录调控机制,深入阐明HPH发生的分子机制,为临床HPH防治提供理论和实验依据。

项目摘要

低氧性肺动脉高压(HPH) 是高原心脏病和肺源性心脏病发病的中心环节,以持续的肺血管收缩和肺血管结构改建为基本特征。我们前期研究发现,低氧可诱导内皮细胞中染色质重构蛋白Brg1和Brm表达上调,在CAMs和ET-1的转录调控及HPH形成中发挥着重要的表观遗传调控作用。 但低氧如何诱导Brg1和Brm表达增多,其机制目前尚不明确。本研究重点探讨了HIF-1α及组蛋白甲基转移酶COMPASS在低氧诱导内皮细胞Brg1和Brm 表达上调中的作用机制。在内皮细胞(HUVEC)中,过表达HIF-1α可显著增强低氧诱导的Brm和Brg1的启动子活性,Brm的mRNA及蛋白表达显著上调; Brg1的mRNA表达也显著升高。采用siRNA干扰HIF-1α的表达后,Brm的启动子活性、mRNA及蛋白表达显著受抑;Brg1的mRNA表达也下调。CHIP实验发现低氧可显著增加内皮细胞中HIF-1α与Brm和Brg1启动子的结合,并初步明确了HIF-1α与Brm启动子的结合位点在-130-24之间;HIF-1α与Brg1启动子的结合位点在-284-96之间。siRNA干扰内皮细胞中的组蛋白甲基转移酶复合物亚基Wdr5和Ash2l后,Brm的启动子活性、mRNA和蛋白表达均显著降低,Brg1的mRNA表达也显著降低。过表达Wdr5和Ash2l后Brm启动子活性、mRNA和蛋白表达显著升高,Brg1的mRNA表达也显著上调,Ash2l过表达后Brg1的启动子活性也有所升高。ChIP实验结果显示低氧可显著增加Brm和Brg1启动子上HIF-1α结合区域的组蛋白H3K4三甲基化水平。将内皮细胞进行低氧培养后进行IP实验探讨HIF-1α与Wdr5之间的相互作用关系,结果显示,HIF-1α与Wdr5之间无明确的相互作用关系,但ChIP实验发现,干扰HIF-1α后,Wdr5和Ash2与Brg1和Brm启动子的结合显著受到抑制。本项目研究表明,低氧可促进HIF-1α与Brm和Brg1启动子结合,直接调控Brm和Brg1的转录和表达,HIF-1α也可通过影响Wdr5和Ash2的招募来介导组蛋白H3K4三甲基化修饰来共同调控Brm和Brg1的转录和表达。本研究为深入研究HPH发生的分子机制提供了新的思路和线索,为临床HPH 防治提供了理论和实验依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

DOI:
发表时间:2022
5

卫生系统韧性研究概况及其展望

卫生系统韧性研究概况及其展望

DOI:10.16506/j.1009-6639.2018.11.016
发表时间:2018

陈德伟的其他基金

相似国自然基金

1

BRG1/BRM异常切换促肝细胞恶性转变机制研究

批准号:81772538
批准年份:2017
负责人:鲁昌立
学科分类:H1803
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
2

慢性低灌注诱导小胶质细胞HIF-1α表达上调在自噬调节和脑白质损害中的机制研究

批准号:81200908
批准年份:2012
负责人:杨曌
学科分类:H0906
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

姜黄素调控HIF-1逆转缺氧诱导肺癌耐药的机理研究

批准号:30572359
批准年份:2005
负责人:张艰
学科分类:H3210
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
4

缺氧条件下MKP-1的表达调控及其对HIF-1的调节机制

批准号:30400522
批准年份:2004
负责人:刘长江
学科分类:H1826
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目