Multimodal histologic atlas of human bone marrow

人骨髓多模态组织学图谱

基本信息

  • 批准号:
    10924351
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5万
  • 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:
    2022-08-01 至 2026-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Project Summary – Overall Bone marrow produces blood cells whose functions range from oxygen delivery to anti-microbial defense to hemostasis, all originating from hematopoietic stem cells (HSC). To sustain and regulate this process, bone marrow stromal cells form multiple niche microenvironments, each tailored to the needs of a particular developing blood cell population. Using highly-multiplexed imaging technologies, our proposed Bone Marrow Tissue Mapping Center (TMC) aims to systematically and quantitatively dissect the cellular composition and spatial organization of human bone marrow microenvironments. The resulting detailed maps will serve as an open and global platform for understanding which cells and interactions are critical for each branch of hematopoietic maturation, and how these vary by anatomical site and across diverse patient demographics. The TMC will define cellular identities and cell states at the transcriptional, translational, and post- translational levels using Nanostring DSP, Multiplexed Ion Beam Imaging (MIBI), and MALDI-MSI, which generate quantitative spatial maps of RNA, protein, and N-glycans, respectively. Our cross-disciplinary team not only includes the inventors of MIBI and a pioneer of MALDI-MSI, but also experts in human HSCs and human hematopoiesis and a practicing hematopathologist with expertise in histopathologic bone marrow diagnosis. To overcome the unique challenges of working with hard, mineralized bone, we will leverage parallel, robust, clinically-validated bone marrow processing pipelines which maximize and standardize sample quality and compatibility with current and future technologies. Integrating seamlessly into standard clinical workflows, our pipelines enable convenient sharing of prospectively-collected materials with the Tissue Core. Samples will be collected from three different sources: (1) prospective, patient-matched multi-site collection from deceased donors to examine differences between anatomical sites, (2) prospective collection of femoral head from hip arthroplasty specimens for differences between age ranges, (3) iliac crest bone in the Stanford Pathology archive for differences between races and genders. These multiple collection strategies, multiple sites, and different investigational focuses complement prior HuBMAP projects. The Data Analysis Core team has pioneered multiple novel data processing pipelines, including pixel-based analyses, cell-based analyses including state-of- the-art cell segmentation and cell clustering and enumeration, and neighborhood analyses. These tools are broadly-applicable to all highly-multiplexed quantitative imaging technologies. Overall, our team and strategy are exceedingly well-suited for executing the vision of the proposed Bone Marrow TMC. The spatial structure of bone marrow reflects the evolutionary mechanisms that terraformed bone to create unique microenvironments meeting the nutritional needs of developing blood cells with divergent functions. The interdependence between bone marrow tissue structure and hematopoiesis is informative not just in blood cell maturation, but for understanding metabolism, aging, and development of cellular therapies.
项目摘要 - 总体 骨髓会产生血细胞,其功能从氧递送到抗微生物防御到 止血,均起源于造血干细胞(HSC)。为了维持和规范这一过程,骨头 骨髓基质细胞形成多个利基微环境,每个环境都根据特定发育的需求而定制 血细胞种群。使用高度插图的成像技术,我们提出的骨髓组织 映射中心(TMC)的目的是系统地剖析细胞组成和空间 人体骨髓微环境的组织。由此产生的详细地图将作为开放和 了解哪些细胞和相互作用对于造血的每个分支至关重要的全球平台 成熟,以及它们如何因解剖部位以及在潜水员的患者人群中的变化。 TMC将在转录,翻译和后的转录,翻译和细胞状态定义细胞身份和细胞态。 使用纳米弦DSP,多路复用离子束成像(MIBI)和MALDI-MSI的翻译水平,它们 分别生成RNA,蛋白质和N-聚糖的定量空间图。我们的跨学科团队不 仅包括Mibi的发明者和Maldi-MSI的先驱,但还包括人类HSC和人类的专家 造血症和具有组织病理学骨髓诊断方面专业知识的练习血管病医生。到 克服使用坚硬,矿化骨骼的独特挑战,我们将利用平行,健壮, 临床上验证的骨髓加工管道最大和标准化样品质量和 与当前和未来技术的兼容性。将无缝集成到标准的临床工作流程中 管道可以使前瞻性收集的材料与组织核心方便地共享。样本将是 从三种不同的来源收集:(1)死者的预期,患者匹配的多站点收集 捐助者检查解剖部位之间的差异,(2)臀部的前瞻性收集股骨头 关节置换术标本的年龄范围之间的差异,(3)斯坦福病理学中的iLiac Crest骨骼档案 种族和性别之间的差异。这些多个收集策略,多个站点和不同的 调查重点补充先前的Hubmap项目。数据分析核心团队已经开创了 多个新型数据处理管道,包括基于像素的分析,基于细胞的分析,包括 ART细胞分割,细胞聚类和枚举以及邻里分析。这些工具是 可广泛适用于所有高度多重的定量成像技术。总体而言,我们的团队和策略是 非常适合执行拟议的骨髓TMC的视力。 骨髓的空间结构反映了骨形成骨的进化机制 独特的微环境满足具有不同功能发育的血细胞的营养需求。这 骨髓组织结构和造血之间的相互依赖性不仅在血细胞中有用 成熟,但用于了解细胞疗法的代谢,衰老和发展。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Rapid Setup of Tissue Microarray and Tiled Area Imaging on the Multiplexed Ion Beam Imaging Microscope using the Tile/SED/Array Interface.
使用 Tile/SED/Array 接口在多重离子束成像显微镜上快速设置组织微阵列和平铺区域成像。
  • DOI:
    10.3791/65615
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Piyadasa,Hadeesha;Oberlton,Benjamin;Kong,Alex;CamachoFullaway,Christine;ReddyVarra,Sricharan;Sowers,Cameron;Tsai,AlbertG
  • 通讯作者:
    Tsai,AlbertG
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Robert michael Angelo其他文献

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人骨髓多模态组织学图谱
  • 批准号:
    10531005
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Data Analysis, Integration, and Sharing Core
数据分析、整合、共享核心
  • 批准号:
    10531006
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Multimodal histologic atlas of human bone marrow
人骨髓多模态组织学图谱
  • 批准号:
    10673893
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Project 2: Cellular topography and function of the breast cancer tissue microenvironment
项目2:乳腺癌组织微环境的细胞形态和功能
  • 批准号:
    10704687
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Project 2: Cellular topography and function of the breast cancer tissue microenvironment
项目2:乳腺癌组织微环境的细胞形态和功能
  • 批准号:
    10272390
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
A robust platform for multiplexed, subcellular proteomic imaging in human tissue
用于人体组织多重亚细胞蛋白质组成像的强大平台
  • 批准号:
    9894465
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
A robust platform for multiplexed, subcellular proteomic imaging in human tissue
用于人体组织多重亚细胞蛋白质组成像的强大平台
  • 批准号:
    10247827
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
MIRIAD - Multiplexed Imaging of Resilience In Alzheimers Disease
MIRIAD - 阿尔茨海默病恢复力的多重成像
  • 批准号:
    9974453
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
MIRIAD - Multiplexed Imaging of Resilience In Alzheimers Disease
MIRIAD - 阿尔茨海默病恢复力的多重成像
  • 批准号:
    9439172
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
The Phenotypic Landscape of Cognitive Decline as Revealed by Next-Generation Multiplexed Ion Beam Imaging
下一代多重离子束成像揭示认知衰退的表型景观
  • 批准号:
    9910356
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:

相似国自然基金

TBX20在致盲性老化相关疾病年龄相关性黄斑变性中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82220108016
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    252 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
LncRNA ALB调控LC3B活化及自噬在体外再生晶状体老化及年龄相关性白内障发病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81800806
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
APE1调控晶状体上皮细胞老化在年龄相关性白内障发病中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81700824
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
KDM4A调控平滑肌细胞自噬在年龄相关性血管老化中的作用及机制
  • 批准号:
    81670269
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
老年人一体化编码的认知神经机制探索与干预研究:一种减少与老化相关的联结记忆缺陷的新途径
  • 批准号:
    31470998
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    87.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

The Influence of Lifetime Occupational Experience on Cognitive Trajectories Among Mexican Older Adults
终生职业经历对墨西哥老年人认知轨迹的影响
  • 批准号:
    10748606
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5万
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衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
  • 批准号:
    10749539
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
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了解体内基底膜老化的机制和后果
  • 批准号:
    10465010
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10462257
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
Project 3: 3-D Molecular Atlas of cerebral amyloid angiopathy in the aging brain with and without co-pathology
项目 3:有或没有共同病理的衰老大脑中脑淀粉样血管病的 3-D 分子图谱
  • 批准号:
    10555899
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 5万
  • 项目类别:
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

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