Characterization of <i>Kcnk3</i> -Mutated Rat, a Novel Model of Pulmonary Hypertension
Notice bibliographique
Résumé
Rationale: Pulmonary arterial hypertension is a severe lethal cardiopulmonary disease. Loss of function mutations in KCNK3 (potassium channel subfamily K member 3) gene, which encodes an outward rectifier K + channel, have been identified in pulmonary arterial hypertension patients. Objective: We have demonstrated that KCNK3 dysfunction is common to heritable and nonheritable pulmonary arterial hypertension and to experimental pulmonary hypertension (PH). Finally, KCNK3 is not functional in mouse pulmonary vasculature. Methods and Results: Using CRISPR/Cas9 technology, we generated a 94 bp out of frame deletion in exon 1 of Kcnk3 gene and characterized these rats at the electrophysiological, echocardiographic, hemodynamic, morphological, cellular, and molecular levels to decipher the cellular mechanisms associated with loss of KCNK3. Using patch-clamp technique, we validated our transgenic strategy by demonstrating the absence of KCNK3 current in freshly isolated pulmonary arterial smooth muscle cells from Kcnk3 -mutated rats. At 4 months of age, echocardiographic parameters revealed shortening of the pulmonary artery acceleration time associated with elevation of the right ventricular systolic pressure. Kcnk3 -mutated rats developed more severe PH than wild-type rats after monocrotaline exposure or chronic hypoxia exposure. Kcnk3 -mutation induced a lung distal neomuscularization and perivascular extracellular matrix activation. Lungs of Kcnk3 -mutated rats were characterized by overactivation of ERK1/2 (extracellular signal–regulated kinase1-/2), AKT (protein kinase B), SRC, and overexpression of HIF1-α (hypoxia-inducible factor-1 α), survivin, and VWF (Von Willebrand factor). Linked with plasma membrane depolarization, reduced endothelial-NOS expression and desensitization of endothelial-derived hyperpolarizing factor, Kcnk3 -mutated rats presented predisposition to vasoconstriction of pulmonary arteries and a severe loss of sildenafil-induced pulmonary arteries relaxation. Moreover, we showed strong alteration of right ventricular cardiomyocyte excitability. Finally, Kcnk3 -mutated rats developed age-dependent PH associated with low serum-albumin concentration. Conclusions: We established the first Kcnk3 -mutated rat model of PH. Our results confirm that KCNK3 loss of function is a key event in pulmonary arterial hypertension pathogenesis. This model presents new opportunities for understanding the initiating mechanisms of PH and testing biologically relevant therapeutic molecules in the context of PH.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».