Epigenetic Reprogramming of Cellular Age

细胞年龄的表观遗传重编程

基本信息

  • 批准号:
    10195469
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 42.6万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-05-01 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Current ideas that systemic factors regulate the aging of cells and tissues, in terms of both promoting and reversing the aging process, have emerged from studies of heterochronic parabiosis (HP) and heterochronic blood exchange (HBE) protocols. Our lab performed the first HP studies in order to assess cellular aging and rejuvenation as it relates to tissue homeostasis and repair and in terms of molecular determinants of cellular age. Initially, we focused changes in muscle stem cells (MuSCs), but we and others later explored these phenotypic changes in many different cell populations. Since then, we have explored the molecular mechanisms by which systemic factors might influence the aging process. Based on numerous lines of evidence, we have hypothesized that the alteration in cellular aging features is due to a form of epigenetic reprogramming that is akin to that which occurs during induced pluripotent stem cell generation but without the loss of cellular differentiation. A general feature of cellular aging is the loss of heterochromatin and subsequent dysregulation of transcriptional stability. Heterochromatin is prominently associated with specific histone modifications, most notably by di- and tri-methylation of lysine 9 on histone 3 (H3K9me2 and H3K9me3, respectively). In Preliminary Studies, we have shown the H3K9me3 and heterochromatin can be regulated in MuSCs, with loss of both leading to features seen in aging cells. Based on these data and related published findings, the primary hypothesis of this proposal is that a primary mediator of HP and HBE transposition of aging phenotypes to young and old cells is the regulation of the cellular epigenome, and with a specific focus on H3K9 methylation and heterochromatin formation. To test this hypothesis, this proposal is divided into three Specific Aims. Aim 1: To assess the transcriptional and epigenetic signature of MuSCs in response to HP. We will establish HP and control pairs, and we will assess the MuSC molecular signatures compared to control mice in assays of the transcriptome and the epigenome. Aim 2: To examine the epigenetic mechanisms underlying the transposition of aging phenotypes in MuSCs. Using genetic and pharmacologic tools, we will modulate H3K9 methylation in young and old MuSCs exposed to young or old serum in vitro. We will test for the effect of changes in H3K9 methylation on the phenotypic changes of MuSCs previously described in response to heterochronic serum exposure. Aim 3: To test in vivo for the essential roles of H3K9 methyltransferase and demethylase activities in mediating the effects of HP on MuSCs. We will use genetic and pharmacologic tools to modulate H3K9 methylation in MuSCs in vivo. We will assess epigenetic and heterochromatin status, as well as the functional changes in MuSCs in response to HP. Together, these studies will elucidate molecular mechanisms of epigenetic programming of age in response to HP and HBE.
项目摘要 最新的想法是,从促进和 逆转衰老过程,来自异核核病(HP)和异缘人的研究 血液交换(HBE)方案。我们的实验室进行了第一个HP研究,以评估细胞衰老和 与组织体内平衡和修复以及细胞年龄的分子决定因素有关的恢复活力。 最初,我们集中于肌肉干细胞(MUSC),但我们和其他人后来探索了这些表型 许多不同细胞群体的变化。从那以后,我们探索了分子机制 系统性因素可能会影响衰老过程。基于许多证据,我们假设 细胞衰老特征的改变是由于一种表观遗传重编程的形式,类似于 发生在诱导多能干细胞产生期间,但不会损失细胞分化。 细胞衰老的一般特征是异染色质的丧失和随后的失调 转录稳定性。异染色质与特定组蛋白的修饰显着相关,大多数 值得注意的是,组蛋白3(分别为H3K9Me2和H3K9me3)在赖氨酸9的二甲基化和三甲基化中。在初步 研究,我们已经显示H3K9me3和异染色质可以在MUSC中调节,而两者都损失了 在衰老细胞中看到的特征。基于这些数据和相关已发表的发现, 该建议是,衰老表型的HP和HBE转座的主要介体向年轻细胞和旧细胞 是细胞表观基因组的调节,并特别关注H3K9甲基化和异染色质 形成。 为了检验这一假设,该提案分为三个特定目标。目标1:评估转录 MUSC的表观遗传学响应于HP。我们将建立HP和控制对,我们将评估 MUSC分子特征与对照小鼠在转录组和表观基因组的测定中相比。 目的2:检查MUSC中衰老表型转座的基础的表观遗传机制。 使用遗传和药理学工具,我们将调节暴露的年轻和老MUSC中的H3K9甲基化 在体外变成年轻或老血清。我们将测试H3K9甲基化变化对表型的影响 MUSC先前描述的响应异缘血清暴露的变化。目标3:在体内测试 H3K9甲基转移酶和脱甲基酶活性在介导HP对HP的作用中的重要作用 MUSC。我们将使用遗传和药理学工具来调节体内MUSC中的H3K9甲基化。我们将 评估表观遗传和异染色质状态,以及对HP的响应MUSC的功能变化。 总之,这些研究将阐明年龄表观遗传编程的分子机制 HP和HBE。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

THOMAS A. RANDO其他文献

THOMAS A. RANDO的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('THOMAS A. RANDO', 18)}}的其他基金

Genomic Instability as A Driver of Stem Cell Exhaustion
基因组不稳定性是干细胞衰竭的驱动因素
  • 批准号:
    10722284
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Molecular Regulation of Stem Cell Quiescence
干细胞静止的分子调控
  • 批准号:
    10685860
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Mechanisms of adipogenic and fibrotic degeneration of muscle
肌肉脂肪形成和纤维变性的机制
  • 批准号:
    10259577
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Epigenetic Reprogramming of Cellular Age
细胞年龄的表观遗传重编程
  • 批准号:
    10616595
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Aging and Stem Cell Resilience
衰老和干细胞恢复能力
  • 批准号:
    10380730
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Epigenetic Reprogramming of Cellular Age
细胞年龄的表观遗传重编程
  • 批准号:
    10516941
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Aging and Stem Cell Resilience
衰老和干细胞恢复能力
  • 批准号:
    10209216
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Aging and Stem Cell Resilience
衰老和干细胞恢复能力
  • 批准号:
    10544774
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Molecular Regulation of Stem Cell Quiescence
干细胞静止的分子调控
  • 批准号:
    10174500
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
ShEEP Request for ImageXpress Pico Automated Cell Imaging System
ShEEP 请求 ImageXpress Pico 自动细胞成像系统
  • 批准号:
    9906104
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于腔光机械效应的石墨烯光纤加速度计研究
  • 批准号:
    62305039
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于自持相干放大的高精度微腔光力加速度计研究
  • 批准号:
    52305621
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
位移、加速度双控式自复位支撑-高层钢框架结构的抗震设计方法及韧性评估研究
  • 批准号:
    52308484
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高离心加速度行星排滚针轴承多场耦合特性与保持架断裂失效机理研究
  • 批准号:
    52305047
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于偏心光纤包层光栅的矢量振动加速度传感技术研究
  • 批准号:
    62305269
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Deciphering molecular mechanisms controlling age-associated uterine adaptabilityto pregnancy
破译控制与年龄相关的子宫妊娠适应性的分子机制
  • 批准号:
    10636576
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Reliable post hoc interpretations of deep learning in genomics
基因组学深度学习的可靠事后解释
  • 批准号:
    10638753
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Defining molecular mechanisms by which stimulant evoked dopamine drives inflammation and neuronal dysfunction in neuroHIV
定义兴奋剂诱发多巴胺驱动神经艾滋病毒炎症和神经元功能障碍的分子机制
  • 批准号:
    10685160
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Precision Medicine Digital Twins for Alzheimer’s Target and Drug Discovery and Longevity
用于阿尔茨海默氏症靶点和药物发现及长寿的精准医学数字孪生
  • 批准号:
    10727793
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
Advancing Transplantation Tolerance in Nonhuman Primates
提高非人类灵长类动物的移植耐受性
  • 批准号:
    10622205
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.6万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了