Le rôle de Zmiz1 dans la formation des vaisseaux sanguins
Zmiz1 est essentiel pour la croissance et la stabilité des vaisseaux sanguins.
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Table des matières
- Les Bases des Vaisseaux Sanguins
- Le Rôle de Zmiz1
- Étudier le Rôle de Zmiz1 dans la Croissance des Vaisseaux Sanguins
- Développer la Recherche
- Zmiz1 et la Stabilité des Vaisseaux Sanguins
- L'Impact de Zmiz1 sur l'Angiogenèse
- La Connexion Entre Zmiz1 et D'autres Voies
- Zmiz1 dans les Modèles de Maladie
- Conclusion
- Source originale
La formation des vaisseaux sanguins est super importante pour la croissance et la santé des tissus dans notre corps. Deux principaux processus sont impliqués : la vasculogenèse, qui est la création initiale des vaisseaux sanguins, et l'Angiogenèse, qui est la croissance et la ramification des vaisseaux existants. Ces deux processus sont essentiels pour le bon fonctionnement des tissus et des organes. Quand la formation des vaisseaux sanguins ne se passe pas bien, ça peut mener à des maladies comme les AVC, le cancer et des problèmes oculaires.
Les Bases des Vaisseaux Sanguins
La création et la croissance des vaisseaux sanguins sont complexes et impliquent plusieurs types de cellules, surtout des Cellules endothéliales (CE). Ces cellules tapissent l'intérieur des vaisseaux sanguins et jouent un rôle clé dans leur formation. Pour que de nouveaux vaisseaux sanguins se forment, les CE agissent de manière spécifique, comme se déplacer vers certains signaux dans leur environnement. Des CE spéciaux appelés "cellules de pointe" mènent la danse pendant ce processus, aidant à guider la croissance des nouveaux vaisseaux.
Différents facteurs dans le corps contrôlent comment ces CE agissent, y compris certaines protéines appelées Facteurs de transcription (FT). Ces FT aident à activer ou désactiver certains gènes qui déterminent comment les CE grandissent et se comportent à différentes étapes. Mais il reste encore beaucoup de flou sur comment d'autres protéines influencent les FT dans les CE.
Le Rôle de Zmiz1
Un acteur clé dans ce processus est une protéine appelée Zmiz1. Zmiz1 est un cofacteur de transcription, ce qui veut dire qu'il aide à l'activité des FT sans se lier directement à l'ADN. Il interagit avec plusieurs FT comme P53 et Notch. Zmiz1 se retrouve dans plein de tissus et est impliqué dans divers processus, y compris la fonction immunitaire et la formation des cellules sanguines.
Des recherches ont montré que Zmiz1 est crucial pour une bonne formation des vaisseaux sanguins. Quand Zmiz1 manque chez des souris de laboratoire, elles ne se développent pas normalement et meurent souvent jeunes à cause de problèmes cardiaques et vasculaires. Ces souris ne réussissent pas à développer un réseau sain de vaisseaux sanguins, ce qui indique que Zmiz1 joue un rôle essentiel dans la formation précoce des vaisseaux.
Étudier le Rôle de Zmiz1 dans la Croissance des Vaisseaux Sanguins
Pour mieux comprendre le rôle de Zmiz1, les chercheurs ont étudié les rétines de souris. La rétine est un modèle simple pour étudier la croissance des vaisseaux sanguins car elle a une structure claire où de nouveaux vaisseaux se développent. Ils ont découvert que Zmiz1 est essentiel pour la croissance des vaisseaux sanguins dans la rétine après la naissance. Quand Zmiz1 était retiré des CE de ces souris, les vaisseaux ne croissaient pas correctement, menant à un développement anormal.
Développer la Recherche
Les chercheurs ont utilisé deux types de souris génétiquement modifiées pour explorer la fonction de Zmiz1 : un groupe avait Zmiz1 supprimé dès les premiers stades de développement, et l'autre groupe l'avait retiré plus tard. Ils ont découvert que le retrait précoce de Zmiz1 entraînait de graves problèmes dans la formation des vaisseaux, ce qui était fatal.
Chez les souris postnatales où Zmiz1 avait été supprimé, les vaisseaux dans la rétine semblaient désorganisés et peu nombreux par rapport aux souris normales. Cela a montré que Zmiz1 n'est pas seulement important au cours du développement précoce ; il est aussi crucial pour la croissance et le remodelage des vaisseaux après la naissance.
Zmiz1 et la Stabilité des Vaisseaux Sanguins
En plus de son rôle dans la croissance, Zmiz1 contribue aussi à la stabilité des vaisseaux sanguins. Les chercheurs ont examiné si la perte de Zmiz1 affectait la santé des vaisseaux existants. Ils ont découvert que quand Zmiz1 était absent, il y avait plus de signes de régression des vaisseaux, signifiant que les vaisseaux sanguins s'effondraient ou disparaissaient.
Fait intéressant, quand les scientifiques ont regardé si les CE croissaient ou mourraient, ils n'ont pas trouvé de changements significatifs. Cela a suggéré que l'absence de Zmiz1 entraînait de l'instabilité plutôt qu'un manque de croissance ou une augmentation de la mort cellulaire.
L'Impact de Zmiz1 sur l'Angiogenèse
Quand les scientifiques ont examiné de plus près comment Zmiz1 affectait l'angiogenèse par bourgeonnement - le processus par lequel de nouveaux vaisseaux sanguins se ramifient à partir de vaisseaux existants - ils ont trouvé plusieurs différences clés. Dans les rétines des souris manquant de Zmiz1, il y avait moins de nouveaux bourgeons poussant vers les bords de la rétine. Cela indiquait que Zmiz1 est nécessaire pour que les CE grandissent correctement et forment de nouvelles branches.
Pour confirmer ces résultats, les chercheurs ont mené une expérience utilisant des billes recouvertes de cellules endothéliales en laboratoire. Ils ont trouvé que quand Zmiz1 était supprimé, les cellules bourgeonnaient beaucoup moins, confirmant que Zmiz1 est vital pour le bourgeonnement.
La Connexion Entre Zmiz1 et D'autres Voies
Les chercheurs ont aussi exploré la connexion entre Zmiz1 et d'autres voies connues impliquées dans la croissance des vaisseaux sanguins, en particulier les voies de signalisation VEGF-A et Notch. Ces voies sont cruciales pour déterminer comment les CE se différencient en cellules de pointe et en cellules de tige pendant le bourgeonnement. L'équilibre entre ces cellules est essentiel pour une bonne formation des vaisseaux.
Des données préliminaires ont suggéré que Zmiz1 pourrait être impliqué dans la régulation de ces voies, et son absence pourrait perturber le développement normal des vaisseaux sanguins.
Zmiz1 dans les Modèles de Maladie
Le rôle de Zmiz1 ne se limite pas à la formation normale des vaisseaux sanguins ; il pourrait aussi être important dans des conditions pathologiques. Les chercheurs ont examiné comment Zmiz1 fonctionne dans un modèle qui imite certaines maladies oculaires, qui impliquent souvent une formation anormale de vaisseaux sanguins.
Dans ce modèle, des souris déficientes en Zmiz1 montraient une réduction de la croissance des vaisseaux sanguins en réponse à une condition hypoxique, où les niveaux d'oxygène sont inférieurs à la normale. Cela indiquait que Zmiz1 est important pour la capacité du corps à réagir à un manque d'oxygène en formant de nouveaux vaisseaux sanguins, un processus connu sous le nom de néovascularisation.
Conclusion
En résumé, Zmiz1 est crucial à la fois pour la formation normale des vaisseaux sanguins pendant le développement et pour leur croissance à l'âge adulte. La perte de Zmiz1 entraîne des problèmes significatifs dans la structure et la fonction des vaisseaux sanguins, contribuant à divers problèmes de santé.
D'autres recherches sont nécessaires pour comprendre pleinement comment Zmiz1 interagit avec d'autres voies de signalisation et facteurs qui régulent le développement et la fonction des vaisseaux sanguins. Comprendre ces processus pourrait mener à de nouveaux traitements pour des maladies liées à une formation et une fonction anormales des vaisseaux sanguins.
Titre: Endothelial Zmiz1 modulates physiological and pathophysiological angiogenesis during retinal development
Résumé: Angiogenesis is a highly coordinated process involving the control of various endothelial cell behaviors. Mechanisms for transcription factor involvement in the regulation of endothelial cell dynamics and angiogenesis have become better understood, however much remains unknown, especially the role of non-DNA binding transcriptional cofactors. Here, we show that Zmiz1, a transcription cofactor, is enriched in the endothelium and critical for embryonic vascular development, postnatal retinal angiogenesis, and pathological angiogenesis in oxygen induced retinopathy (OIR). In mice, endothelial cell-specific deletion of Zmiz1 during embryogenesis led to lethality due to abnormal angiogenesis and vascular defects. Inducible endothelial cell-specific ablation of Zmiz1 postnatally resulted in impaired retinal vascular outgrowth, decreased vascular density, and increased vessel regression. In addition, angiogenic sprouting in the superficial and deep layers of the retina was markedly reduced. Correspondingly, vascular sprouting in fibrin bead assays was significantly reduced in the absence of Zmiz1, while further in vitro and in vivo evidence also suggested deficits in EC migration. In agreement with the defective sprouting angiogenesis phenotype, gene expression analysis of isolated retinal endothelial cells revealed downregulation of tip-cell enriched genes upon inactivation of Zmiz1. Lastly, our study suggested that endothelial Zmiz1 is critical for intraretinal revascularization following hypoxia exposure in the OIR model. Taken together, these findings begin to define the previously unspecified role of endothelial Zmiz1 in physiological and pathological angiogenesis.
Auteurs: Stryder Meadows, N. R. Patel, R. K C, M. Chiang
Dernière mise à jour: 2024-07-02 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.601426
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.30.601426.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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