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Matrix stiffness exacerbates the proinflammatory responses of vascular smooth muscle cell through the ddr1-DNMT1 mechanotransduction axis

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Bioactive Materials 2022年第11期7卷 406-424页

作者： Jin Wang Si-an Xie Ning Li Tao Zhang Weijuan Yao Hucheng Zhao Wei Pang Lili Han Jiayu Liu Jing Zhou Department of Physiology and Pathophysiology School of Basic Medical SciencesHemorheology CenterSchool of Basic Medical SciencesPeking UniversityBeijingPR China Key Laboratory of Molecular Cardiovascular Science Ministry of EducationBeijingPR China National Health Commission Key Laboratory of Cardiovascular Molecular Biology and Regulatory Peptides Beijing Key Laboratory of Cardiovascular Receptors ResearchPeking UniversityBeijingPR China Department of Gastroenterology Beijing Friendship HospitalCapital Medical UniversityNational Clinical Research Center for Digestive DiseaseBeijing Digestive Disease CenterBeijing Key Laboratory for Precancerous Lesion of Digestive DiseaseBeijingPR China Center for Biomechanics and Bioengineering Key Laboratory of Microgravity(National Microgravity Laboratory)And Beijing Key Laboratory of Engineered Construction and MechanobiologyInstitute of MechanicsChinese Academy of SciencesBeijingPR China School of Engineering Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijingPR China Department of Vascular Surgery Peking University People’s HospitalBeijingPR China Institute of Biomechanics and Medical Engineering School of Aerospace EngineeringTsinghua UniversityBeijingPR China

Vascular smooth muscle cell (vSMC) is highly plastic as its phenotype can change in response to mechanical cues inherent to the extracellular matrix (ECM). VSMC may be activated from its quiescent contractile phenotype to a proinflammatory phenotype, whereby the cell secretes chemotactic and inflammatory cytokines, e.g. MCP1 and IL6, to functionally regulate monocyte and macrophage infiltration during the development of various vascular diseases including arteriosclerosis. Here, by culturing vSMCs on polyacrylamide (PA) substrates with variable elastic moduli, we discovered a role of discoidin domain receptor 1 (ddr1), a receptor tyrosine kinase that binds collagens, in mediating the mechanical regulation of vSMC gene expression, phenotype, and proinflammatory responses. We found that ECM stiffness induced ddr1 phosphorylation, oligomerization, and endocytosis to repress the expression of DNA methyltransferase 1 (DNMT1), very likely in a collagen-independent manner. The ddr1-to-DNMT1 signaling was sequentially mediated by the extracellular signal-regulated kinases (ERKs) and p53 pathways. ECM stiffness primed vSMC to a proinflammatory phenotype and this regulation was diminished by ddr1 inhibition. In agreement with the in vitro findings, increased ddr1 phosphorylation was observed in human arterial stiffening. ddr1 inhibition in mouse attenuated the acute injury or adenine diet-induced vascular stiffening and inflammation. Furthermore, mouse vasculature with SMC-specific deletion of Dnmt1 exhibited proinflammatory and stiffening phenotypes. Our study demonstrates a role of SMC ddr1 in perceiving the mechanical microenvironments and down-regulating expression of DNMT1 to result in vascular pathologies and has potential implications for optimization of engineering artificial vascular grafts and vascular networks.

关键词： Matrix stiffness Inflammation ddr1 DNMT1 Mechanotransduction

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Serum N-terminal ddr1:A Novel Diagnostic Marker of Liver Fibrosis Severity

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Journal of Clinical and Translational Hepatology 2021年第5期9卷 702-710页

作者： Yuxin Zhang Yujie Zhang Huifang Liang Zeng Zhuo Pan Fan Yifa Chen Zhanguo Zhang Wanguang Zhang Hepatic Surgery Center Tongji HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhanHubeiChina Hubei Key Laboratory of Hepato-Biliary-Pancreatic Diseases Tongji HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhanHubeiChina Department of Oncology Tongji HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhanHubeiChina Department of Gastrointestinal Surgery&Department of Gastric and Colorectal Surgical Oncology Zhongnan Hospital of Wuhan UniversityWuhanHubeiChina Department of Surgery University of Hong Kong-Shenzhen HospitalShenzhenGuangdongChina

Background and Aims:The expression of discoidin domain receptor 1(ddr1)is commonly up-regulated and undergoes collagen-induced ectodomain(N-terminal)shedding during the progression of liver fibrosis.This study aimed to evaluate the clinical utility of N-terminal ddr1 as a diagnostic biomarker for liver fibrosis.Methods:N-terminal ddr1 shedding was evaluated using cell lines,liver fibrosis mouse models,clinical data of 298 patients collected from February 2019 to June 2020.The clinical data were divided into test and validation cohorts to evaluate the diagnostic performance of serum N-terminal ddr1.Results:Timeand dosage-dependent N-terminal ddr1 shedding stimulated by collagen I was observed in a hepatocyte cell line model.The type I collagen deposition and serum N-terminal ddr1 levels concurrently increased in the development of liver fibrosis in mouse models.Clinical data demonstrated a significant diagnostic power of serum N-terminal ddr1 levels as an accurate biomarker of liver fibrosis and cirrhosis.The diagnostic performance was further increased when applying N-ddr1/albumin ratio,achieving area under the curve of 0.790,0.802,0.879,and 0.865 for detecting histological fibrosis stages F≥2,F≥3,F 4 with liver biopsy as a reference method,and cirrhosis according to imaging techniques,respectively.With a cut-off of 55.6,a sensitivity,specificity,positive predictive value,and negative predictive value of 82.7%,76.6%,67.4%,and 88.3%were achieved for the detection of cirrhosis.Conclusions:Serum N-terminal ddr1 appears to be a novel diagnostic marker for liver fibrosis.

关键词： ddr1 Serum dosage

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右美托咪定调控ddr1对大鼠脑缺血/再灌注氧化应激的影响

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中国药理学通报 2023年第6期39卷 1199-1200页

作者：赵万里张鹏举马启斌高宇博宁夏医科大学总医院麻醉与围术期医学科北京大学第一医院宁夏妇儿医院宁夏医科大学总医院药剂科宁夏医科大学临床医学院宁夏银川750000

缺血性中风在全球范围内都是一种常见的致残甚至致死疾病[1]。研究发现脑缺血/再灌注很可能会进一步加重缺血性脑损伤,即脑缺血/再灌注损伤。右美托咪定是一种新型α2-肾上腺素能受体激动剂[2]。本研究旨在研究右美托咪定对脑缺血/再灌... 详细信息

缺血性中风在全球范围内都是一种常见的致残甚至致死疾病[1]。研究发现脑缺血/再灌注很可能会进一步加重缺血性脑损伤,即脑缺血/再灌注损伤。右美托咪定是一种新型α2-肾上腺素能受体激动剂[2]。本研究旨在研究右美托咪定对脑缺血/再灌注损伤大鼠的神经保护作用,为临床治疗脑缺血/再灌注损伤导致的神经功能障碍提供新思路。

关键词：右美托咪定 ddr1 脑缺血/再灌注氧化应激

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曲美替尼治疗脑胶质瘤及联合JQ1提高其药物敏感性的体外效果评价及机制研究

曲美替尼治疗脑胶质瘤及联合JQ1提高其药物敏感性的体外效果评价...

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作者：段庆竹大连医科大学

学位级别：硕士

研究背景及目的:脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性、侵袭性脑肿瘤,其发病率及致残率高,预后较差。替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)作为其治疗的一线化疗药物,极易因肿瘤固有或获得性耐药的产生,使其应答率降低,所以迫切需要寻找新的治... 详细信息

研究背景及目的:脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性、侵袭性脑肿瘤,其发病率及致残率高,预后较差。替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)作为其治疗的一线化疗药物,极易因肿瘤固有或获得性耐药的产生,使其应答率降低,所以迫切需要寻找新的治疗胶质瘤的有效方法。既往研究发现,曲美替尼(Trametinib,TRA)可改善黑色素瘤脑转移患者的预后,且可抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。但如何增强曲美替尼的抗肿瘤效果,代替替莫唑胺成为治疗胶质瘤的有效抑制剂仍有待进一步研究。因此,本研究的目的为明确曲美替尼对脑胶质瘤的治疗作用及增强其药物敏感性的潜在机制,在此基础上初步探讨联合溴结构域和超末端结构域(Bromodomain and extraterminal domain,BET)抑制剂JQ1对治疗脑胶质瘤的协同作用。研究方法:1.明确曲美替尼对细胞增殖、迁移及侵袭表型的影响:以U251、U87细胞为研究对象,替莫唑胺单药处理为参照,采用CCK-8法检测细胞增殖活力及半数抑制浓度(Half maximal inhibitory concentration,IC50);使用Edu染色和平板克隆实验检测细胞的增殖活性。按照浓度梯度设定分组,应用细胞划痕实验和Transwell侵袭实验明确药物对细胞迁移和侵袭能力的影响。2.探究影响曲美替尼敏感性的关键分子:以二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)处理的U251细胞为对照,TRA单药处理48 h后,采用RNA测序(RNAseq)筛选出可能影响曲美替尼治疗敏感性的差异表达基因盘状结构域受体1(Discoidin domain receptor 1,ddr1);应用Real-time q PCR和Western Blot方法验证该分子的表达情况。使用生物信息学分析(TIMER 2.0数据库分析)ddr1与各类肿瘤,尤其神经胶质瘤发生发展的相关性。3.探究ddr1对曲美替尼治疗脑胶质瘤敏感性的影响及其机制:采用瞬时转染si RNA的方法敲低U251细胞的ddr1表达,并以NC组为对照,通过CCK-8、Edu染色检测细胞增殖表型的改变;采用Real-time q PCR、Western Blot验证自噬通路相关标志物AKT-m TOR、LC3、P62以及衰老相关标志物P16、P21和P53的表达变化。4.探究JQ1对ddr1的调控及联合曲美替尼对细胞增殖和侵袭表型的影响:通过在小分子化合物库中筛选不同的治疗组合得到与TRA具有协同作用的抑制剂JQ1。以DMSO处理的U251细胞为对照组,JQ1处理48 h后,利用RNA-seq筛选得到差异表达基因ddr1,并应用Real-time q PCR、Western Blot对其进行验证。以DMSO处理组、曲美替尼单药组(TRA)及JQ1单药组为对照,通过使用Compu Syn计算联合作用指数(Combined index,CI)、Edu染色以及Transwell侵袭实验明确联合用药组(TRA+JQ1)对胶质瘤细胞增殖和侵袭表型的协同抑制作用。5.统计学方法:数据比较利用t检验进行分析,使用统计软件Graphpad prism9进行统计学分析。研究结果:1.对于U251和U87细胞,曲美替尼IC50均显著低于替莫唑胺(U251:0.3568μM VS.22.24μM;U87:4.544μM VS.104.3μM)。相同作用浓度下,TRA抑制U251和U87增殖的能力较替莫唑胺更为明显。且曲美替尼可以有效降低脑胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭能力,并具有剂量依赖性。2.RNA-seq分析筛选得到差异表达基因ddr1在TRA处理的细胞中上调;RT-PCR、Western Blot验证上述结果且发现ddr1在曲美替尼耐药细胞中也上调。生物信息学分析表明ddr1在脑胶质瘤、头颈癌、胃癌、乳腺癌以及肝癌等肿瘤组织中表达升高,尤其在脑胶质瘤中差异表达更明显。3.敲减ddr1后的U251细胞对曲美替尼敏感性升高(NC组IC50:3.118μM、si-ddr1组IC50:1.516μM),且增殖能力明显下降。si-ddr1-U251细胞自噬相关蛋白LC3Ⅱ表达升高,同时P62降低,AKT抑制m TOR的激活从而促进自噬发生。si-ddr1-U251细胞衰老相关标志物P16、P21和P53表达水平增加,衰老细胞数量也少于NC组。4.对于U251细胞,JQ1 IC50为0.2547μM,且CCK-8增殖曲线提示100 n M JQ1即可抑制U251细胞的增殖能力。RNA-seq结果提示JQ1处理后ddr1表达量下降,与蛋白和基因水平的证实结果一致,且具有剂量和时间依赖性。曲美替尼联合JQ1的联合作用指数ddr1的表达水平下降,U251细胞的增殖和侵袭能力进一步下降。研究结论:1.脑胶质瘤细胞对曲美替尼的敏感性显著高于替莫唑胺。曲美替尼

关键词：脑胶质瘤曲美替尼 ddr1 JQ1

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基于149个候选基因上胚系罕见变异的中国人群癌症遗传病因研究

基于149个候选基因上胚系罕见变异的中国人群癌症遗传病因研究

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作者：王子叶河北大学

学位级别：硕士

人类癌症具有可遗传性,目前已发现100多个携带胚系罕见变异的癌症易感基因。有越来越多的证据表明,不同癌症类型中存在共同的易感基因,但目前大多数关于胚系罕见变异的研究仅基于单一癌症类型。此外,以往基于胚系罕见变异的泛癌研究主... 详细信息

人类癌症具有可遗传性,目前已发现100多个携带胚系罕见变异的癌症易感基因。有越来越多的证据表明,不同癌症类型中存在共同的易感基因,但目前大多数关于胚系罕见变异的研究仅基于单一癌症类型。此外,以往基于胚系罕见变异的泛癌研究主要针对除中国人群以外的其他人群,在中国癌症患者人群中缺乏系统性研究。本研究招募来自中国的12205例患有15种不同类型癌症的患者,对149个候选癌症相关基因进行了高通量测序,检出这些基因上的胚系罕见变异。采用SKAT-O、CMC以及基因负荷分析(Gene-based burden test)等方法寻找与癌症显著关联的候选易感基因。通过文献调研、GO和KEGG分析,探究易感基因在癌症中发挥的作用。研究结果如下:1.通过统计候选基因上胚系罕见错义变异在不同癌症中的频率,揭示了候选基因罕见错义变异在不同癌症中的分布,其中ROS1(10.5%)、BRCA2(9.6%)、NOTCH3(8.7%)、ALK(7.6%)基因的胚系罕见错义变异在癌症中的携带率较高。且不同基因的胚系罕见变异在不同癌症中的分布也有所不同。2.进一步针对其中的胚系罕见致病或可能致病变异,统计癌症患者携带候选基因上的胚系罕见致病变异或可能致病变异的频率,发现共计有3.92%(n=402)的癌症患者携带致病或可能致病性变异。3.针对胚系罕见错义变异开展癌症-非癌症关联分析,发现22个基因与某一癌症或多种癌症的易感性有关,其中包括非小细胞肺癌与ESR1、结直肠腺癌与IL7R、结直肠腺癌与ddr1、肝细胞肝癌与ddr1等,提示这些基因的胚系罕见错义变异与特定癌症的发病风险有关。4.通过比较基因的罕见错义变异携带率在某一特定癌症患者和其它癌症患者中的差异寻找癌症特异性易感基因,发现与肺癌的易感性特异性相关的JAK3、JAK2;与结直肠腺癌的易感性特异性相关的IL7R、MSH2、MLH1以及MSH6。5.通过对ddr1等基因开展GO和KEGG分析,揭示了其不同变异在癌症中可能发挥的作用,并发现三个与癌症易感性增加显著关联的单个变异位点:ESR1 p.G145S与非小细胞肺癌的易感性增加有关,IL7R p.S105N、p.T179M与结直肠腺癌的易感性增加有关。本研究通过基于中国人群癌症队列的大规模基因测序及癌症遗传易感性分析,验证了已报道的癌症易感基因,并发现了潜在的新的癌症易感基因,研究结果可能为中国人群癌症的预防及靶向干预提供新的线索。

关键词：癌症易感性胚系罕见变异遗传关联研究 ddr1 IL7R ESR1

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SOD、ddr1、HIF⁃1α表达与舌鳞状细胞癌病理特征和预后的关系

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分子诊断与治疗杂志 2022年第5期14卷 752-755,759页

作者：王钟华杨永超安峰河北北方学院附属第一医院口腔科河北张家口075000

目的研究超氧化物歧化酶(SOD)、盘状结构域受体1(ddr1)、沉默缺氧诱导因子⁃1α(HIF⁃1α)表达与舌鳞状细胞癌病理特征、预后的关系。方法选取2017年1月至2018年5月河北北方学院附属第一医院收治的118例舌鳞状细胞癌患者为研究组,另选取... 详细信息

目的研究超氧化物歧化酶(SOD)、盘状结构域受体1(ddr1)、沉默缺氧诱导因子⁃1α(HIF⁃1α)表达与舌鳞状细胞癌病理特征、预后的关系。方法选取2017年1月至2018年5月河北北方学院附属第一医院收治的118例舌鳞状细胞癌患者为研究组,另选取门诊口腔良性疾病者88例为对照组。比较两组SOD、ddr1、HIF⁃1α表达情况;分析舌鳞状细胞癌SOD、ddr1、HIF⁃1α表达与病理特征的关系及影响患者预后的危险因素。结果研究组SOD、ddr1、HIF⁃1α阳性率高于照组,差异有统计学意义(Pddr1、HIF⁃1α阳性患者的组织分化程度、瘤体直径、淋巴结转移、TNM分期、浸润深度均高于阴性患者,差异具有统计学意义(P1例。死亡组SOD、ddr1、HIF⁃1α阳性率较生存组高,差异有统计学意义(Pddr1、HIF⁃1α高表达为影响舌鳞状细胞癌患者预后的危险因素(Pddr1、HIF⁃1α在舌鳞状细胞癌中呈现高表达,检测三者可有效预测患者预后。

关键词：舌鳞状细胞癌 SOD ddr1 HIF⁃1α

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ddr1蛋白在大鼠脑缺血再灌注损伤引起血脑屏障破坏中的作用及机制

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神经解剖学杂志 2013年第6期29卷 620-624页

作者：朱明霞董辉路志红邢东第四军医大学西京医院麻醉科西安710032

目的：探讨盘状结构域受体酪氨酸激酶（discoidin domain recetor1，ddrl）蛋白在局灶性脑缺血致血脑屏障损伤中的作用机制及其病理性意义。方法：成年雄性sD大鼠80只，体重280—320g，采用随机数字表法，将其随机分为假手术组、缺血再... 详细信息

目的：探讨盘状结构域受体酪氨酸激酶（discoidin domain recetor1，ddrl）蛋白在局灶性脑缺血致血脑屏障损伤中的作用机制及其病理性意义。方法：成年雄性sD大鼠80只，体重280—320g，采用随机数字表法，将其随机分为假手术组、缺血再灌注组、siRNA处理组和siRNA错配组，每组5只。采用大鼠大脑中动脉线栓法制备局灶性脑缺血再灌注模型，缺血120min再灌注24h时进行神经行为学评分，随后处死大鼠取脑，分别采用TIC（2，3，5-triphenyl tetrazolium chloride）染色法、干湿比重法、伊文思蓝法测定脑梗死体积、脑组织含水量及血脑屏障的通透性。结果：与假手术组比较，脑缺血再灌注组神经行为学评分降低（P〈0．05），脑梗死体积百分比增加，缺血侧脑组织含水量增多（P〈0．05），血脑屏障的通透性增大（P〈0．01）；与局灶性脑缺血再灌注组比较，ddr1-siRNA处理组神经行为学评分升高，脑梗死体积百分比减少，脑组织含水量减少（P〈0．05），血脑屏障通透性降低（P〈0．01）。结论：ddr1蛋白可能参与了脑缺血再灌注损伤后血脑屏障的破坏，抑制ddrl的表达可降低血脑屏障的通透性；另外，检测ddr1的表达可作为脑卒中早期诊断和判断预后的分子指标之一。

关键词： ddr1 脑缺血再灌注损伤血脑屏障伊文思蓝大鼠

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ddr1基因在不同复发倾向肝癌中的表达及意义

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中华外科杂志 2010年第16期48卷 1262-1264页

作者：简志祥孙建郑江华金浩生陈斯聪张绪超区金锐广东省人民医院肝胆外科广州510080 广东省人民医院医学研究中心广州510080

研究发现，ddr1基因在多种人类肿瘤中过度表达，如乳腺癌、卵巢癌、食管癌和儿童脑肿瘤等，目前尚未见ddr1基因在不同复发倾向肝癌中表达水平的报道。我们前期已经建立起了符合基因组学研究的比较完善的肝癌数据标本库，本研究在肝癌数... 详细信息

研究发现，ddr1基因在多种人类肿瘤中过度表达，如乳腺癌、卵巢癌、食管癌和儿童脑肿瘤等，目前尚未见ddr1基因在不同复发倾向肝癌中表达水平的报道。我们前期已经建立起了符合基因组学研究的比较完善的肝癌数据标本库，本研究在肝癌数据标本库基础上检测了ddr1基因在两组不同复发倾向肝癌患者表达水平的差异，并分析ddr1基因表达与临床病理指标的关系，探讨它们与肝癌复发转移的关系及其对判断肝癌临床预后的价值。

关键词：肝癌患者 ddr1 基因组学复发转移临床病理指标过度表达人类肿瘤基因表达

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ddr1基因遗传多态性位点与白癜风的遗传学关联分析:一项基于中国汉族人群的病例对照研究

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中国皮肤性病学杂志 2019年第12期33卷 1366-1370页

作者：许美凤刘艳李晓莉马慧群王梅刘亚乐董炜肖生祥西安交通大学第二附属医院皮肤病院陕西西安710004 西安交通大学第二附属医院检验科陕西西安710004

目的探讨中国汉族人群中ddr1基因多态性位点与白癜风疾病状态的遗传学关联。方法针对1264例中国汉族受试者(白癜风患者378例,健康对照个体886例)ddr1基因区域的12个标签单核苷酸多态性(SNP)进行了基因分型。利用χ^2检验分别从基因型和... 详细信息

目的探讨中国汉族人群中ddr1基因多态性位点与白癜风疾病状态的遗传学关联。方法针对1264例中国汉族受试者(白癜风患者378例,健康对照个体886例)ddr1基因区域的12个标签单核苷酸多态性(SNP)进行了基因分型。利用χ^2检验分别从基因型和等位基因的层次对12个候选SNPs在白癜风和对照受试者中的分布情况进行比较。结果ddr1基因区域的SNP位点rs2267641在基因型和等位基因的层次均与白癜风疾病状态存在着显著性关联(P=0.0008,OR=1.37)。结论在中国人群中验证了ddr1基因的rs2267641位点与白癜风疾病状态具有显著性关联,提示ddr1基因可能是白癜风的易感基因。

关键词：遗传多态性白癜风 ddr1 中国汉族人群遗传学关联分析

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人食管鳞癌组织中ddr1表达及预后意义

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中国现代医学杂志 2014年第4期24卷 30-33页

作者：李超陈力沈学远重庆医科大学附属永川医院心胸外科重庆402160

目的研究ddr1在人食管鳞癌中的表达,探讨ddr1的表达与人食管鳞癌临床病理特征以及预后关系。方法运用免疫组织化学方法检测人食管鳞癌组织中的ddr1的表达,并结合患者的临床病理特征和生存情况进行分析。结果食管鳞癌组织ddr1阳性表达为6... 详细信息

目的研究ddr1在人食管鳞癌中的表达,探讨ddr1的表达与人食管鳞癌临床病理特征以及预后关系。方法运用免疫组织化学方法检测人食管鳞癌组织中的ddr1的表达,并结合患者的临床病理特征和生存情况进行分析。结果食管鳞癌组织ddr1阳性表达为63.3%(38/60例),显著高于癌旁组织(P=0.002),ddr1在食管鳞癌组织中的阳性表达率与分化程度和淋巴结转移、浸润深度、TNM分期密切相关(Pddr1阳性、TNM分期是食管鳞癌预后的独立危险因素(Pddr1阳性表达与肿瘤的复发、转移密切相关,可作为评估食管鳞癌患者的不良预后指标。

关键词：食管鳞癌 ddr1 预后

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