利用突变基因修复的人iPSC-MSC细胞改善成骨不全症小鼠异常成骨的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81702114
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    滕松松
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    H06.运动系统
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Over 90% cases of osteogenesis imperfecta (OI) are caused by dominant mutations in the COL1A1 and COL1A2 genes. A variety of investigations have demonstrated that allogeneic mesenchymal stem cells (MSC) transplantation is able to greatly improve the abnormal bone production. However, to date, there has been no report on the effect of the transplantation of autologous gene-corrected stem cells on bone phenotype in murine OI models. In the preliminary experiments, we confirmed the feasibility of using CRISPR/Cas9-mediated homologous recombination in induced pluripotent stem cells (iPSC). In this proposal, we intent to create human induced pluripotent stem cells (iPSC) carrying COL1A1 gene mutation using the CRISPR/Cas9 genome editing system to model OI. Then, we will use the CRISPR/Cas9 system to correct the mutant COL1A1 gene by homologous recombination. After gene-corrected iPSC differentiate into MSC (iPSC-MSC), they will be transplanted into the murine OI models. The mechanism of iPSC-MSC migration and engraftment and the improvement of bone production will be investigated. Finally, this technique will be used to correct the mutant COL1A1 gene in OI patient-specific iPSC to confirm its feasibility.This investigation may lay the foundation for the utilization of autologous gene-corrected stem cells for the treatment of OI in the future.
90%以上的成骨不全症(OI)是由于I型胶原编码基因COL1A1/ COL1A2突变引起的常染色体显性遗传。众多研究表明，同种异体间充质干细胞(MSC)移植可明显改善OI的异常成骨，但自体突变基因修复干细胞移植治疗OI至今未有报道。在前期工作中，我们已验证所构建的CRISPR/Cas9系统介导的同源重组在诱导性多能干细胞(iPSC)中的可行性。本课题组拟利用CRISPR/Cas9技术构建COL1A1基因突变的人OI模拟iPSC细胞系，并用该技术介导的同源重组修复COL1A1基因的突变，将突变基因修复的iPSC诱导分化为MSC(iPSC-MSC)后移植入OI小鼠体内，对iPSC-MSC示踪分析，研究其体内迁移、定植和改善异常成骨的机制，最后利用该技术修复OI患者iPSC中COL1A1基因的突变，进一步验证其可行性，从而为患者自体干细胞移植治疗OI奠定基础。

结项摘要

成骨不全症(OI)主要是由于I型胶原编码基因COL1A1或COL1A2发生突变而引起的常染色体显性遗传病，目前尚无治愈的手段。众多研究表明，同种异体间充质干细胞(MSCs)移植可明显改善OI的异常成骨，但异体MSCs来源有限、携带病毒/细菌风险及受体需放化疗处理等缺陷限制其发展。因此，本研究主要探索自体突变基因修复的MSCs移植治疗OI的可行性，从而规避上述风险。本课题组成功利用CRISPR/Cas9技术建立了COL1A1基因突变的OI模拟细胞系及OI小鼠模型，并利用同源重组技术修复了OI模拟细胞系突变的COL1A1基因，细胞重新表达结构和功能正常的I型胶原，突变基因修复的自体iPSC-MSCs经尾静脉移植入OI小鼠体内后发现小鼠骨量显著增加，异常成骨明显改善。本项目不仅成功构建了OI模拟细胞系及小鼠模型，为今后OI的病理机制、药物筛选及细胞治疗研究等提供有效的细胞和动物模型，也为利用突变基因修复自体干细胞移植治疗OI的可行性提供了依据，从而为OI干细胞治疗提供一种新思路。本项目研究成果在Biosci Rep及Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis等期刊发表论文2篇。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Directed elimination of senescent cells attenuates development of osteoarthritis by inhibition of c-IAP and XIAP
通过抑制 c-IAP 和 XIAP 定向消除衰老细胞以减轻骨关节炎的发展
  • DOI：
    10.1016/j.bbadis.2019.05.017
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Biochimica et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Peilin Wang;Songsong Teng;Chengyu Zhuang;Zhi Cui;Chunhui Ma;Yinxian Yu;Lei Zhou;Min Mao;Zongyi Wang;Mengkai Yang;Jing Xu;Tao Zhang;Zhuoying Wang;Fei Yin;Chengqing Yi
  • 通讯作者：
    Chengqing Yi
Hydroxyurea promotes TET1 expression and induces apoptosis in osteosarcoma cells
羟基脲促进骨肉瘤细胞TET1表达并诱导凋亡
  • DOI：
    10.1042/bsr20190456
  • 发表时间：
    2019-05-14
  • 期刊：
    BIOSCIENCE REPORTS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Teng, Songsong;Ma, Chunhui;Yi, Chengqing
  • 通讯作者：
    Yi, Chengqing

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：
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
关闭
close
客服二维码