Piezo1介导的力学生物学机制调控EMT参与肠纤维化

基本信息
批准号:81900477
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:白涛
学科分类:
依托单位:华中科技大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
肠上皮细胞Piezo1机械信号上皮间质转化肠纤维化
结项摘要

Intestinal fibrosis is an important pathological change in the chronic course of IBD. At present, there is a lack of effective interventions. Our previous studies have confirmed that changes in the mechanical microenvironment can directly promote fibrosis progress, but the mechanism is still unclear. Piezo1 is a mechanically gated ion channel. We found that Piezo1 wass expressed in intestinal epithelial cells and was an important "sensor" in the mechanical microenvironment of intestinal epithelial cells. After intervention with Piezo1 blocker, the degree of intestinal fibrosis was reduced. Therefore, we speculate that Piezo1 plays an important role in the progression of intestinal fibrosis. Previous studies have shown that mechanical stimulation can induce EMT in epithelial cells, which plays a key role in the progression of intestinal fibrosis. After Piezo1 blocker was given, EMT was significantly inhibited. Therefore, the mechano-biological mechanism of "mechanical signal - Piezo1 - EMT" is likely to play an important role. This topic focuses on whether "mechanical signal-Piezo1" is the key of EMT and its regulation mechanism. We will perform scientific experiments, under the condition of different mechanical signals, by intervention of Piezo1 and downstream key signaling pathways Integrin-FAK, RhoA/ROCK-MLCK-Actin to prove the function and mechanism of EMT. This study will provide a new therapeutic target for IBD intestinal fibrosis.

肠纤维化是IBD慢性病程中重要病理改变,目前缺少有效干预措施。我们前期研究证实,机械微环境的改变可直接促进纤维化进展,但机制尚不清楚。Piezo1是机械门控离子通道,我们发现Piezo1在肠上皮细胞中表达,是肠上皮细胞机械微环境的重要“感受器”,Piezo1阻断剂干预后,肠纤维化程度减轻。因此,我们推测Piezo1在肠纤维化进展中起重要作用。我们前期研究发现力学刺激可以导致上皮细胞EMT,给与Piezo1阻断剂后,EMT则被显著抑制,而EMT在肠纤维化进展中作用关键。可见,“机械信号—Piezo1—EMT”这一力学生物学机制很可能举足轻重。本课题重点探讨“机械信号-Piezo1”是否是EMT的关键及其调控机制,我们将在不同机械信号的刺激下,干预Piezo1以及下游关键信号通路Integrin-FAK、RhoA/ROCK-MLCK-Actin,进一步阐明肠纤维化的机制,为其治疗提供新的靶点。

项目摘要

肠纤维化是IBD慢性病程中重要病理改变,目前缺少有效干预措施。Piezo1是机械门控离子通道,我们发现Piezo1在肠上皮细胞中表达,是肠上皮细胞机械微环境的重要“感受器”。. 我们通过构建肠道上皮细胞特异性piezo1敲除(villin-Cre, piezo1-flox)动物,采用通用的DSS模型构慢性肠道炎症动物模型,验证了piezo1蛋白在慢性肠道炎症的环境下对于肠道纤维化的影响。证明了piezo1蛋白的敲除对于肠道慢性炎症的影响有限,略微增加了慢性炎症的强度,但是piezo1的敲除却显著降低了肠道的纤维化程度。我们进一步验证了之前的假设: piezo1蛋白的存在会加强上皮细胞的上皮间质转化(EMT)过程,增强了纤维化过程中的成纤维细胞数量,从而加强了慢性炎症环境当中的肠道纤维化程度。同时piezo1蛋白的敲除不会影响肠道主要的炎症因子水平,也不能影响成纤维细胞的活化水平。EMT产生的新的成纤维细胞大多数处于非活化状态,piezo1的敲除与否并不改变成纤维细胞的炎症微环境,也不改变成纤维细胞的活化,因此主要分泌I型胶原蛋白和纤连蛋白的活化成纤维细胞数量差异不显著。但是成纤维细胞的增多还是增加了肠道内基质蛋白的累积。. 我们进一步探究了Piezo1导致EMT过程的加强机制,发现可能的机制是:①piezo1会加强钙离子的内流引起线粒体内钙离子的波动,干扰了线粒体的氧化磷酸化和能量代谢过程,是的ATP生成减少而ROS累积从而导致EMT过程;②piezo1加强了TGF-β下游的信号通路,进而加强炎症环境下上皮细胞的EMT过程。后续我们将继续深入探究基质硬度对于piezo1蛋白功能的调控。. 本研究对于防治肠道纤维化具有重要意义:①证明了piezo1蛋白是肠道纤维化的重要靶点,干预piezo1会减轻肠道纤维化;②找到了piezo1蛋白对于细胞EMT过程的影响机制。

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

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

基于分形维数和支持向量机的串联电弧故障诊断方法

DOI:
发表时间:2016
2

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

Himawari-8/AHI红外光谱资料降水信号识别与反演初步应用研究

DOI:
发表时间:2020
3

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
4

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20200115
发表时间:2020
5

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

Wnt 信号通路在非小细胞肺癌中的研究进展

DOI:
发表时间:2016

白涛的其他基金

批准号:81900326
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51309058
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51806160
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51409210
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

Piezo1介导生物钟基因Bmal1调控肠道干细胞参与UC肠上皮修复

批准号:81873557
批准年份:2018
负责人:邹开芳
学科分类:H0302
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
2

基于PPAR-γ介导TGF-β1/Smad通路、调控EMT探讨清肠化湿方抑制炎症性肠病肠纤维化

批准号:81704046
批准年份:2017
负责人:成家飞
学科分类:H3108
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

FXR调控EMT和肺成纤维细胞活化参与肺纤维化的机制研究

批准号:81600044
批准年份:2016
负责人:陈碧
学科分类:H0108
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
4

LncRNA(PFL)通过miR-146b/26a调控EMT参与特发性肺纤维化的机制研究

批准号:31671187
批准年份:2016
负责人:梁海海
学科分类:C1103
资助金额:61.00
项目类别:面上项目