Organ-scale regulation of stem cell dynamics

干细胞动力学的器官尺度调控

基本信息

  • 批准号:
    10399573
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 39.35万
  • 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 2026-04-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Adult stem cells are the agents of organ renewal, remodeling and repair. Their hallmark ability to concomitantly self-renew and produce terminal progeny enables lifelong maintenance of organ form and function. At any given point in time, stem cells receive an ever-changing panoply of local and systemic signals that reinforce stemness, activate division, or direct cellular fate as needed to respond to the tissue’s evolving needs. These signals are deployed across space and time to marshal diverse stem cell behaviors for coordinated, organ-scale outputs such as tissue homeostasis. Such emergent properties are fundamental to the biology of adult tissues and essential for human health—yet, our grasp of their workings is rudimentary. My lab seeks to uncover the cellular mechanisms that underlie the robustness and flexibility of adult organ maintenance. The goal of our MIRA program is to build a comprehensive framework for understanding how each individual cell is guided by local and systemic signals for a net result of cellular equilibrium at the organ scale. Our model system is the adult Drosophila midgut, a stem cell-based, tubular epithelial organ that is functionally equivalent to the vertebrate stomach and small intestine. Our approach leverages unique live imaging capabilities—pioneered in our lab—and precision genetic tools to illuminate real-time cell dynamics in vivo and to probe the mechanisms that tune these dynamics. Here, we focus on three questions with broad significance to stem cell-based epithelial organs: 1) How does the spatial distribution of stem cells––which we find is non-random, due to autonomous stem cell motility– –impact the efficiency and robustness of organ turnover? 2) What are the real-time spatial kinetics of the EGF feedback signals that equilibrate stem cell divisions and differentiated cell death, and does ectopic manipulation of these kinetics support or negate a point-source model for organ size control? 3) How do new, differentiating cells, which are born outside of the epithelium’s sealed network of occluding junctions, integrate seamlessly into the organ as they differentiate? These studies build upon and expand our R01-funded work on organ-scale stem cell dynamics. Since the cellular life cycle is a universal feature of self-renewing organs, the tunable, population-level mechanisms that we uncover in the Drosophila midgut will provide a template for thinking about more complex organs, including those in humans.
项目摘要 成年干细胞是器官更新,重塑和修复的药物。他们的标志能力 同时自我更新并产生末端后代,可以终身维护器官形式和 功能。在任何给定的时间点,干细胞都会获得局部和全身信号的不断变化 可以根据需要加强茎,激活分裂或直接细胞命运来应对组织的发展 需要。这些信号在空间和时间之间部署到元帅多种干细胞行为的行为 协调的器官规模输出,例如组织稳态。这种紧急特性对于 成人组织的生物学和对人类健康至关重要的生物学 - 但是,我们对它们的工作的掌握是基本的。 我的实验室试图发现成人器官鲁棒性和灵活性的基础的细胞机制 维护。我们MIRA计划的目标是建立一个综合框架,以了解如何 每个单独的细胞都由局部和全身信号引导,以在器官处的细胞平衡结果 规模。我们的模型系统是成年果蝇中肠,一种基于干细胞的管状上皮器官 在功能上等于脊椎动物stallch和小肠。我们的方法利用独特的现场 成像功能 - 在我们的实验室中占有 - 以及精确的遗传工具,以阐明实时细胞动力学 体内并探测调整这些动力学的机制。 在这里,我们专注于三个与基于干细胞的上皮器官具有广泛意义的问题:1) 干细胞的空间分布是否是由于自主干细胞运动 - - 影响器官离职的效率和鲁棒性? 2)EGF的实时空间动力学是什么 反馈信号表明等效的干细胞分裂和分化细胞死亡,并进行生态 这些动力学的操纵支持或否定了器官尺寸控制的点源模型? 3)如何新 区分细胞,这些细胞出生在上皮的密封网络以外的遮挡连接处的网络之外 当它们区分时,它们无缝地进入器官? 这些研究基于和扩展了我们在器官规模的干细胞动力学上的R01资助的工作。自从 蜂窝生命周期是自我更新器官的普遍特征 我们在果蝇中发现的中肠里将提供一个模板,以思考更复杂的器官,包括 那些在人类中。

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 }}

Lucy Erin O'brien其他文献

Lucy Erin O'brien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('Lucy Erin O'brien', 18)}}的其他基金

Multiparametric deep tissue microscope for in vivo and in vitro imaging
用于体内和体外成像的多参数深层组织显微镜
  • 批准号:
    10426767
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Organ-scale regulation of stem cell dynamics
干细胞动力学的器官尺度调控
  • 批准号:
    10622498
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Mechanisms of Physiological Organ Shrinkage
生理器官萎缩的机制
  • 批准号:
    10375998
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Organ-scale regulation of stem cell dynamics
干细胞动力学的器官尺度调控
  • 批准号:
    10206913
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Mechanisms of Physiological Organ Shrinkage
生理器官萎缩的机制
  • 批准号:
    10494209
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Dynamic Mechanisms of Fate Control during Epithelial Organ Renewal
上皮器官更新过程中命运控制的动态机制
  • 批准号:
    9894811
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Dynamic Mechanisms of Fate Control during Epithelial Organ Renewal
上皮器官更新过程中命运控制的动态机制
  • 批准号:
    9247213
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Mechano-sensitive control of intestinal stem cell divisions in Drosophila.
果蝇肠道干细胞分裂的机械敏感控制。
  • 批准号:
    8809752
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Mechano-sensitive control of intestinal stem cell divisions in Drosophila.
果蝇肠道干细胞分裂的机械敏感控制。
  • 批准号:
    8987560
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Nutrient regulation of stem cell mediated intestinal renewal in Drosophila
干细胞介导的果蝇肠道更新的营养调节
  • 批准号:
    8215874
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于三维WSI视觉Transformer模型预测宫颈癌免疫治疗疗效及其生物学机制研究
  • 批准号:
    82303956
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于机器学习算法的针刺干预偏头痛预后差异生物学机制和临床-多组学预测模型构建研究
  • 批准号:
    82374572
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
P.gingivalis诱导的糖代谢和胞葬作用稳态失衡在小鼠腭发育异常中的调控机制研究
  • 批准号:
    82370910
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于外泌体miR-122探究围绝经期肥胖肝郁脾虚证模型的生物学基础
  • 批准号:
    82305068
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
脉络膜黑色素瘤循环血内肿瘤细胞的捕获、扩增、生物学特征分析与外泌体载药模型构建的研究
  • 批准号:
    82303540
  • 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

Characterizing the genetic etiology of delayed puberty with integrative genomic techniques
利用综合基因组技术表征青春期延迟的遗传病因
  • 批准号:
    10663605
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Oxidative Stress and Mitochondrial Dysfunction in Chemogenetic Heart Failure
化学遗传性心力衰竭中的氧化应激和线粒体功能障碍
  • 批准号:
    10643012
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Mechanistic studies of the genetic contribution of desmoplakin to pulmonary fibrosis in alveolar type 2 cells
桥粒斑蛋白对肺泡2型细胞肺纤维化的遗传贡献机制研究
  • 批准号:
    10736228
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
High resolution genomic and epigenomic mapping of the human salivary gland
人类唾液腺的高分辨率基因组和表观基因组图谱
  • 批准号:
    10727190
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
Functional role of Sec20, a BH3 and Secretory (Sec) domain protein, in neurons and its relevance to a motor neuron disease in Drosophila
Sec20(一种 BH3 和分泌 (Sec) 结构域蛋白)在神经元中的功能作用及其与果蝇运动神经元疾病的相关性
  • 批准号:
    10635856
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 39.35万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了