微重力介导角膜基质细胞的iPS诱导及其角膜内皮细胞分化

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30973244
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    31.0万
  • 负责人：
    陈建苏
  • 依托单位：
    暨南大学
  • 学科分类：
    H1301.角膜及眼表疾病
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

在前期的研究中，我们发现在模拟微重力培养环境下，角膜基质细胞由梭形和树枝状变为圆形，呈现大核和少胞浆，此为iPS细胞的形态学特征，因此，微重力培养可能有助于产生iPS细胞。本项目通过微重力细胞培养联合丙戊酸、曲古抑素A 和5-脱氧杂氮胞苷等改善重编程效率的物质，通过逆转录病毒或质粒载体插入Oct4、Sox2和Klf-4基因的重编程技术，将角膜基质细胞重塑为iPS细胞。采取改变培养液成分、细胞共培养、特殊培养和移植后体内诱导等方法，促进iPS细胞进一步向角膜内皮细胞的分化。本项目拟利用微重力环境，建立和优化角膜基质细胞向iPS转化以及iPS向角膜内皮细胞分化的实验体系，并在该过程中研究体细胞重编程及干细胞定向分化中的相关机制。与此同时，探索使ViPS的重编程技术过渡到CiPS技术的新方法方法。本课题为解决难于治愈的角膜内皮细胞病变提供新的路向。

结项摘要

背景：通过微重力细胞培养、小分子化合物、Oct4 /KLF4/Sox/c-Myc转染重编程、细胞共培养等技术促进角膜基质细胞重编程与iPS分化为角膜内皮细胞研究。主要内容：1. 角膜基质细胞常规、球形及微重力培养。2.角膜基质细胞重编程及iPS诱导。3. iPS细胞分化为角膜内皮细胞。重要结果：1. VPA、VC、PRP、有序排列微模板和Vitrigel培养促进角膜基质细胞生长。2.微重力培养促进角膜基质细胞发育早期形态的球形细胞生长和片状生长。3. 国内外首次证明iPS细胞存在PAC1受体，PAC1受体特异激动剂Maxadilan对iPS有促增殖和抗凋亡作用。4. 成功纯化重组蛋白PTD-Oct4/KLF4/Sox2；重组蛋白可以穿入细胞膜与核膜，与各自的靶DNA序列特异性结合；PCDNA3.1-PTD-Oct4 /KLF4/Sox/c-Myc真核表达系统可穿入角膜基质细胞。5.应用PTD-Oct4/KLF4/Sox2融合蛋白及VPA作用于角膜基质细胞后，可出现少量的胚胎干细胞和一定的成体干细胞标志。6. iPS与角膜内皮细胞共培养，促进iPS向角膜内皮细胞分化。关键数据：1. 加入VPA和VC，角膜基质细胞在脱细胞角膜基质载体培养呈树枝状及网状细胞连接结构，同样条件在微重力下培养，角膜基质细胞呈圆形聚集样生长，keratocan和lumican 的mRNA表达阳性。2. iPS细胞表达PAC1 mRNA和三种蛋白亚型，紫外照射导致iPS的凋亡细胞增加587%，加入30 nM 的Maxadilan后iPS的凋亡细胞仅增加224%。3. PTD-Oct4/KLF4/Sox2重组蛋白穿细胞膜效率为22.29%-40.86%。4. 重组PTD-Oct4/KLF4/Sox2和VPA小分子诱导第七次循环后，CD34和Vimentin细胞表型染色阳性，qRT-PCR显示Nanog、Oct-4和Nestin基因表达轻度增加。5. iPS与兔角膜内皮细胞混合接触共培养后人iPS细胞向内皮样细胞方向转化，表达角膜内皮细胞标志蛋白AQP1，10 nmol /L 量子点标记的 iPS细胞以1 /4 悬液与融合60%的兔 CECs 共培养为最佳模式。科学意义：解决促进iPS活力、更安全的重编程诱导及分化的科学问题，对iPS定向分化为角膜内皮细胞及修复角膜内皮病变提供可靠的实验和理论依据。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
一种培养原代小鼠角膜基质细胞的新方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    眼科新进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李晓霞;招志毅;陈建苏;余榕捷;苏杭;李娟;田振彩;戴静;赵秀丽;李红阳
  • 通讯作者：
    李红阳
Maxadilan prevents apoptosis in iPS cells and shows no effects on the pluripotent state or karyotype.
Maxadilan 可防止 iPS 细胞凋亡，且对多能状态或核型没有影响
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0033953
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zhao Z;Yu R;Yang J;Liu X;Tan M;Li H;Chen J
  • 通讯作者：
    Chen J
带有穿膜肽PTD的重组Oct4的制备及活性鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国病理生理杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李红阳;李晓霞;余榕捷;刘晓飞;王静静;苏航;陈建苏
  • 通讯作者：
    陈建苏
共培养环境中兔角膜内皮细胞诱导人iPSCs分化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国病理生理杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谭美华;陈建苏;招志毅;丁勇;钟敬祥;戴应;李善义;杨皓庄
  • 通讯作者：
    杨皓庄
改良的兔口腔黏膜上皮体外培养方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    安徽医科大学学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    王伟;陈建苏;陈玲
  • 通讯作者：
    陈玲

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其他文献

Transwell 接触共培养促进单散iPSCs 生长及分化
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  • 发表时间：
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  • 通讯作者：
    陈建苏
重编程诱导多功能干细胞的研究进展
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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  • 作者：
    郭晓令;刘庆;王婵;郭永龙;余榕捷;陈建苏
  • 通讯作者：
    陈建苏
新型可降解支架材料植入角膜的生
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    眼科研究，2004, 22(2):117-120
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  • 作者：
    丁勇*;徐锦堂;吴春云;陈建苏
  • 通讯作者：
    陈建苏
高浓度葡萄糖对培养兔角膜上皮细胞增殖活性的影响
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    王彦平;陈建苏;唐光霞;阮余霞;宋子宣;陈剑;吴静;高松哲
  • 通讯作者：
    高松哲
Maxadilan对人脂肪干细胞的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国病理生理杂志
  • 影响因子：
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  • 作者：
    连瑞玲;郭晓令;郭永龙;刘庆;陈建苏
  • 通讯作者：
    陈建苏

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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