Using hiPSCs to develop physiologically-relevant outer retina tissue mimetics

使用 hiPSC 开发生理相关的外视网膜组织模拟物

基本信息

  • 批准号:
    10467753
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 52.67万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-09-30 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The outer blood retina barrier (oBRB) comprises of the retinal pigment epithelium (RPE) cells and underlying fenestrated choriocapillaris (CC) that interfaces with the blood supply. The RPE-CC complex functions synergistically to support photoreceptor cell health that is critical for vision. Consistently, dysfunction of the RPE- CC leads to retinal degeneration in myraid eye diseases, including age-related macular degeneration (AMD), the single biggest cause of irreversible blindness in adults > 50 years of age in the US. However, the lack of in vitro tissue mimetics that faithfully recapitulate the RPE-CC complex has significantly impaired the study of normal and diseased physiology of the oBRB. A major challenge for the development of RPE-CC tissue mimetics is our limited understanding of human retinogenesis. This is especially relevant to the CC layer in which the majority of inferences are drawn from histological studies of embryonic human retina. Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) provide a unique platform to develop in vitro oBRB models. Indeed, several studies have now shown that specific cell types relevant to the RPE-CC complex, including RPE, endothelial cells (ECs) and mesenchymal stem cells (MSCs) can be differentiated from hiPSCs. Furthermore, we have recently developed a primitive RPE-CC tissue mimetic by exploiting the versatility of poly(ethylene glycol)(PEG) hydrogel-based engineered ECM (eECM) and hiPSC-derived target cells to emulate the spatial organization of RPE, ECs, and mesenchyme. The RPE-CC tissue mimetic is able to recapitulate important physiological features of the in vivo RPE-CC complex, such as CC-like fenestrated vasculature, that had previously been elusive in vitro. Although this model provides a framework for physiological RPE-CC development, it currently has several limitations, including unoptimized eECM biochemical and biophysical cues, lack of developmentally-instructed temporal cell- cell cues, and absence of vascular perfusion, resulting in a tissue model that does not fully recapitulate in vivo structure (e.g., well-defined Bruch’s membrane-like ECM and CC spatial angioarchitecture) and function (e.g., nutrient transport and macromolecular diffusion). In this proposal, we hypothesize that better understanding of the eECM requirements (Aim 1), ii) incorporation of temporal developmental cues (Aim 2), and integration of vascular perfusion, (Aim 3) will promote development of modular, spatially relevant, and functional RPE-CC tissue mimetic(s). Ultimately, the development of a physiological and modular human outer retina (RPE-CC) tissue mimetic will have important implications for subsequent disease modeling, drug screening, and transplantation studies.
外血视网膜屏障 (oBRB) 由视网膜色素上皮 (RPE) 细胞和底层细胞组成 有孔脉络膜毛细血管 (CC) 与血液供应相连 RPE-CC 复合体发挥功能。 协同支持对视力至关重要的感光细胞健康,RPE 功能障碍。 CC 会导致多种眼部疾病中的视网膜变性,包括年龄相关性黄斑变性 (AMD)、 这是导致美国 50 岁以上成年人不可逆失明的唯一最大原因。 忠实再现 RPE-CC 复合体的体外组织模拟物显着损害了以下研究: oBRB 的正常和患病生理学是 RPE-CC 组织模拟物开发的主要挑战。 我们对人类视网膜发生的了解有限,这与 CC 层尤其相关。 大多数推论来自人类胚胎视网膜的组织学研究。 干细胞 (hiPSC) 提供了开发体外 oBRB 模型的独特平台。 现在表明,与 RPE-CC 复合体相关的特定细胞类型,包括 RPE、内皮细胞 (EC) 和 此外,我们最近还开发出间充质干细胞(MSC)可以从 hiPSC 中分化出来。 通过利用基于聚乙二醇(PEG)水凝胶的多功能性,原始的 RPE-CC 组织模拟物 工程化 ECM (eECM) 和 hiPSC 衍生靶细胞以模拟 RPE、EC 和细胞的空间组织 RPE-CC 组织模拟物能够重现体内的重要生理特征。 RPE-CC复合体,例如CC样有孔脉管系统,以前在体外难以捉摸。 该模型为生理RPE-CC的发展提供了一个框架,目前它有一些局限性, 包括未优化的 eECM 生化和生物物理线索、缺乏发育指导的颞细胞 细胞线索和缺乏血管灌注,导致组织模型不能完全重现体内 结构(例如,明确的 Bruch 膜状 ECM 和 CC 空间血管结构)和功能(例如, (营养物运输和大分子扩散)。在这项提案中,我们更好地理解了这一点。 eECM 要求(目标 1),ii)纳入时间发展线索(目标 2),以及整合 血管灌注(目标 3)将促进模块化、空间相关和功能性 RPE-CC 的开发 最终,开发出生理性和模块化的人类外视网膜(RPE-CC)。 组织模拟将对后续的疾病建模、药物筛选和研究产生重要影响。 移植研究。

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 }}

Danielle S. Benoit其他文献

Danielle S. Benoit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('Danielle S. Benoit', 18)}}的其他基金

Tissue Engineering Strategies to Revitalize Allografts
振兴同种异体移植物的组织工程策略
  • 批准号:
    10830613
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Tendon TRAP: Targeted Therapeutic Delivery to Enhance Tendon Healing
Tendon TRAP:有针对性的治疗交付以增强肌腱愈合
  • 批准号:
    10461486
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Tendon TRAP: Targeted Therapeutic Delivery to Enhance Tendon Healing
Tendon TRAP:有针对性的治疗交付以增强肌腱愈合
  • 批准号:
    10612076
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Using hiPSCs to develop physiologically-relevant outer retina tissue mimetics
使用 hiPSC 开发生理相关的外视网膜组织模拟物
  • 批准号:
    10709483
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Bone-targeted polymer therapeutics for nonunion fracture healing
用于骨不连骨折愈合的骨靶向聚合物治疗
  • 批准号:
    10371267
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Bone-targeted polymer therapeutics for non-union fracture healing
用于骨不连骨折愈合的骨靶向聚合物治疗
  • 批准号:
    10733942
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Bone-targeted polymer therapeutics for non-union fracture healing
用于骨不连骨折愈合的骨靶向聚合物治疗
  • 批准号:
    10681217
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
hiPSC-derived tissue mimetics of the retina blood barrier
hiPSC 衍生的视网膜血屏障组织模拟物
  • 批准号:
    10080730
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Engineered salivary gland tissue chips
工程唾液腺组织芯片
  • 批准号:
    10224168
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Engineered salivary gland tissue chips
工程唾液腺组织芯片
  • 批准号:
    9405187
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:

相似国自然基金

氮杂环丙烷基聚多硫化物可逆粘合剂的分子设计与制备
  • 批准号:
    22378080
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多酚功能化壳聚糖基组织粘合剂构建及其能量耗散机制探究
  • 批准号:
    82302389
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
聚电解质络合作用调控的高初黏性大豆蛋白粘合剂构建及增强机制研究
  • 批准号:
    52303059
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于短肽诱导蚕丝蛋白组装的可控粘附生物粘合剂的制备及粘附性能研究
  • 批准号:
    52303272
  • 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

Volumetric analysis of epithelial morphogenesis with high spatiotemporal resolution
高时空分辨率上皮形态发生的体积分析
  • 批准号:
    10586534
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Diversity Supplement for: Mechanisms for Regenerative Healing in Intervertebral Discs
多样性补充:椎间盘再生愈合机制
  • 批准号:
    10631488
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
F31 Mulero Russe
F31 穆莱罗·鲁斯
  • 批准号:
    10651644
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Using hiPSCs to develop physiologically-relevant outer retina tissue mimetics
使用 hiPSC 开发生理相关的外视网膜组织模拟物
  • 批准号:
    10709483
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
Diversity Supplement for: Mechanisms for Regenerative Healing in Intervertebral Discs
多样性补充:椎间盘再生愈合机制
  • 批准号:
    10631488
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 52.67万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了