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细胞迁移新途径切应力通过CXCR1/2-Rho GTPases信号轴调节血管内皮细胞迁移的力学生物学机制探索
  • 项目名称:细胞迁移新途径切应力通过CXCR1/2-Rho GTPases信号轴调节血管内皮细胞迁移的力学生物学机制探索
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:10972148
  • 申请代码:A020502
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:刘肖珩
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:四川大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

细胞迁移是活细胞普遍存在的一种运动形式,血管内皮细胞迁移在血管生理病理活动中扮演极为重要的角色。我们前期研究发现内皮细胞迁移激活了IL-8受体蛋白(CXCR1/2)、导致CXCR1/2在细胞内重新分布、引起细胞内Rho GTPases(RhoA、Rac1、Cdc42)活性变化以及细胞骨架重构。在本项目研究中,我们将应用生物力学、细胞生物学、分子生物学等学科的理论和研究手段,深入研究切应力诱导内皮细胞迁移过程中,CXCR1/2激活与Rho GTPases(RhoA、Rac1、Cdc42)活性变化之间的关系,揭示内皮细胞迁移与RhoA、Rac1、Cdc42活性变化的时相规律,以及是否存在"级联激活"现象?力图阐明切应力→CXCR1/2→Rho GTPases信号轴在调控内皮细胞迁移的力学生物学机制;从而证实CXCR1/2、Rho GTPases是切应力调控血管内皮细胞迁移的关键"分子开关"。

结论摘要:

本课题用工程学、生物力学、细胞生物学、分子生物学等技术和方法,在体外通过切应力刺激血管内皮细胞,研究切应力诱导内皮细胞迁移过程中,CXCR1、CXCR2激活与Rho GTPases(RhoA、Rac1、Cdc42)活性变化之间的关系。结果表明(1)切应力引起了内皮细胞IL-8受体CXCR1、CXCR2基因和蛋白质的表达变化,且CXCR1、CXCR2的基因和蛋白质表达与切应力的强度、作用时间有关。因此,证实了CXCR1、CXCR2是一种新颖的力学感受器; (2)小G蛋白Rho GTPases(RhoA、Rac1、Cdc42)介导切应力引起的血管内皮细胞迁移,且RhoA、Rac1、Cdc42的激活与切应力强度和作用时间有关;(3)提出了切应力诱导内皮细胞迁移的力学生物学模型。即切应力诱导血管内皮细胞迁移分为两个部分一是牵引力直接作用(与CXCR1、CXCR2无关);另一个为CXCR1、CXCR2的协同作用,而在低切应力条件下CXCR1起主导作用。综上所述,本研究证实,CXCR1、CXCR2和Rho GTPases(RhoA、Rac1、Cdc42)在切应力诱导血管内皮细胞迁移过程中起重要作用,是内皮细胞力学-化学耦合作用的关键信号分子。研究结果证实了我们的假设“切应力→CXCR1/2→Rho GTPases是切应力调控血管内皮细胞迁移的重要信号途径”,从而阐明CXCR1、CXCR2和Rho GTPases(RhoA、Rac1、Cdc42)是调控血管内皮细胞迁移的关键“分子开关”。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 23
  • 10
  • 0
  • 0
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