石墨烯泡沫-壳聚糖补片通过上调Ca2+/CAMKIIβ/PGC1-α重构细胞代谢促进hiPSC-CMs成熟治疗心肌梗死的作用及机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81900295
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    崔畅
  • 依托单位：
    南京医科大学
  • 学科分类：
    H0204.心电活动异常与心律失常
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The development of human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (hiPSC-CMs) provides significant advances to cell therapy for myocardial infarction (MI). However, some of the recognized challenges are functional immaturity of differentiated cardiomyocytes, poor engraftment of implanted cells and increased arrhythmogenic risks. These have greatly hindered the clinical applications of hiPSC-CMs.. Recently, we fabricated graphene foam-chitosan patch (GCP), which can accelerate maturation of hiPSC-CMs. Such novel cardiopatch may be useful for treating MI. Using patch clamp, we identified that GCP could directly activate L-type calcium channel. We hypothesised that GCP patch promoted the maturation of hiPSC-CMs via activating calcium signaling and downstream pathways.. Herein, we planned to explore the following issues.. 1. The influences of GCP scaffold on maturation of hiPSC-CMs.. 2. How Ca2+/CAMKIIβ/PGC1-α pathway mediated cardiac metabolism remodeling and accelerated the maturation of hiPSC-CMs on GCP.. 3. GCP cardiopatch transplantation for treating MI. . This project would elucidate the outside-in signaling of super-conductive materials on cardiac maturation, based on which the novel therapeutic strategy for MI could be developed.
移植人诱导多能干细胞分化的心肌细胞(hiPSC-CMs)是治疗心肌梗死的新方法，但存在心肌表型幼稚，移植后种植率低，致心律失常等不足。. 我们新近提出使用石墨烯泡沫-壳聚糖柔性补片（GCP）作为培养支架，加速hiPSC-CMs的成熟，以此制造新型的心肌创可贴治疗心梗。近期实验发现GCP补片可以直接促进L型钙通道的活化，我们提出假说：GCP补片通过调控hiPSC-CMs钙离子电流及下游通路促进心肌成熟。. 本项目拟研究：. 1、GCP补片对hiPSC-CMs成熟度的影响；. 2、GCP补片通过上调Ca2+/CAMKIIβ/PGC1-α重构细胞代谢促进hiPSC-CMs成熟的机制；. 3、0缝合GCP补片移植治疗心肌梗死。. 探讨上述问题将进一步理解超导材料如何提供外源性信号调控心肌成熟发育，为心肌梗死治疗提供新的思路。

结项摘要

在全球范围内，心血管病的疾病负担越来越重，其中心肌梗死及其最终导致的心力衰竭是心血管病最重要的致死病因之一。发展新的治疗方法修复受损心肌，延缓、逆转疾病进程至关重要。随着材料科学的进步，柔性生物材料介导的药物缓释为心梗治疗提供了新的思路；另一方面，利用生物材料解决人诱导多能干细胞分化的心肌细胞(hiPSC-CMs)表型幼稚，移植后种植率低等缺陷，也是当前生物医学工程领域的热点问题，其内在机制值得深入探讨；鼓励多学科的交叉与融合，推动搭建更多的创新平台，将会助力心血管病学的研究进步。 . 本项目第一部分，我们构建了一种新型导电载药复合水凝胶，并验证了其促进心梗修复的性能；第二部分，我们探索了力学表面通过表观遗传学修饰促进iPSCs心肌分化的机制；第三部分，我们探索构建了多个医工交叉创新研究平台，包括机器学习、心律失常专病队列、流体力学模拟平台，在此基础上，我们多角度、多维度的探索了心血管疾病的发病机制。 . 在本国自然青年基金项目的资助下，研究进展顺利。项目主持人以第一或通讯作者身份共发表SCI论文6篇（中科院一区1篇，二区4篇），累计影响因子超过40分；其中最高一篇通讯作者署名的文章在美国化学协会旗舰期刊ACS NANO上发表（一区，IF 18分）。本研究构造了促进心梗修复的新型水凝胶，揭示了力学-表观机制在心肌细胞成熟中的作用，搭建了较为先进的研究平台，后续本人将继续围绕这个方向深入探讨，运用医工交叉的综合思路探索心律失常的机制和治疗手段。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Unsupervised machine learning reveals epicardial adipose tissue subtypes with distinct atrial fibrosis profiles in patients with persistent atrial fibrillation: A prospective 2-center cohort study
无监督机器学习揭示持续性心房颤动患者具有不同心房纤维化特征的心外膜脂肪组织亚型：一项前瞻性 2 中心队列研究
  • DOI：
    10.1016/j.hrthm.2022.07.030
  • 发表时间：
    2022-11-28
  • 期刊：
    HEART RHYTHM
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Cui, Chang;Qin, Huiyuan;Chen, Minglong
  • 通讯作者：
    Chen, Minglong
Binary Colloidal Crystals Promote Cardiac Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells via Nuclear Accumulation of SETDB1.
二元胶体晶体通过 SETDB1 的核积聚促进人多能干细胞的心脏分化
  • DOI：
    10.1021/acsnano.3c00009
  • 发表时间：
    2023-02-14
  • 期刊：
    ACS NANO
  • 影响因子：
    17.1
  • 作者：
    Lin, Yongping;Zhang, Feng;Chen, Shaojie;Zhu, Xiyu;Jiao, Jincheng;Zhang, Yike;Li, Zhaomin;Lin, Jiao;Ma, Biao;Chen, Minglong;Wang, Peng-Yuan;Cui, Chang
  • 通讯作者：
    Cui, Chang
Febuxostat Increases Ventricular Arrhythmogenesis Through Calcium Handling Dysregulation in Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes
非布索坦通过人诱导多能干细胞来源的心肌细胞中的钙处理失调来增加室性心律失常的发生
  • DOI：
    10.1093/toxsci/kfac073
  • 发表时间：
    2022-07-22
  • 期刊：
    TOXICOLOGICAL SCIENCES
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Zhu，Yue;Zheng，Bingyu;Chen，Minglong
  • 通讯作者：
    Chen，Minglong
Genetic findings in patients with primary fibrotic atrial cardiomyopathy.
原发性纤维化心房心肌病患者的遗传学发现。
  • DOI：
    10.1016/j.ejmg.2022.104429
  • 发表时间：
    2022-01
  • 期刊：
    European Journal of Medical Genetics
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Zhu Yue;Shi Jiaojiao;Zheng Bingyu;Liu Hailei;Li Chengzong;Ju Weizhu;Wang Daowu;Cui Chang;Chen Minglong
  • 通讯作者：
    Chen Minglong
Familial atrial myopathy in a large multigenerational heart-hand syndrome pedigree carrying an LMNA missense variant in rod 2B domain (p.R335W).
大型多代心手综合征谱系中的家族性心房肌病，其杆 2B 结构域中携带 LMNA 错义变异 (p.R335W)。
  • DOI：
    10.1016/j.hrthm.2021.11.022
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Heart Rhythm
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Zhang Yike;Lin Yongping;Zhang Yanjuan;Wang Yuanqing;Li Zhaomin;Zhu Yue;Liu Hailei;Ju Weizhu;Cui Chang;Chen Minglong
  • 通讯作者：
    Chen Minglong

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人民币汇率贬值的机制研究——基于2014年以后走势的理论和实证分析
  • DOI：
    10.13762/j.cnki.cjlc.2018.05.004
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    财经论丛
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周建;郑玉琪;崔畅
  • 通讯作者：
    崔畅

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生物力刺激导致染色质重构在LMNA突变型心房心肌病中的致病机制研究
  • 批准号：
    82370322
  • 批准年份：
    2023
  • 资助金额：
    49 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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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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