m6A修饰对神经发育和成体神经干细胞命运决定的调控作用与机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    31771395
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    李学坤
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    C0604.表型、行为与疾病的遗传学基础
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

N6-methyladenosine (m6A) is widely existed in mammalian mRNA, and plays important regulatory roles in the maintenance of embryonic stem cells, process and transportation of mRNA, adipogenesis, circadian clock and sperm development, etc. It has been found that m6A modification is highly abundant in neuronal system, and increases during the neuronal maturation. However, it is still an open question regarding the function of m6A modification in neuronal development and the fate determination of adult neural stem cells. Our project aims to, utilizing diverse methods and multiple mouse models, study the dynamic features of m6A in neuronal development and adult neural stem cells, and reveal its function and mechanisms in regulating neuronal development, adult neural stem cells, and learning and memory in vitro and in vivo. Our study could address whether and how m6A modification plays function in mammalian neuronal development, neural stem cells and learning and memory.
N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)是mRNA中最为广泛的修饰方式，在哺乳动物胚胎干细胞干性维持、mRNA加工和运输、脂肪代谢、心脏节律和精子发育等生物学过程中发挥重要调控作用。既往研究表明m6A修饰在神经系统中含量丰富，并随着发育而表现出增加趋势，但是关于m6A修饰在神经发育、成体神经干细胞命运决定过程中的调控作用与机制尚不清楚。本项目采用多种实验手段和小鼠模型，在体内和体外研究m6A修饰在小鼠神经发育和成体神经干细胞命运决定过程中的分布特征与动态变化，研究m6A修饰对神经发育、成体神经干细胞命运决定和空间学习记忆的影响。通过本研究，最终揭示m6A修饰在神经发育、成体神经干细胞命运调控和小鼠空间学习记忆中的调控作用与机制。

结项摘要

N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)是mRNA中最为广泛的修饰方式，在哺乳动物胚胎干细胞干性维持、mRNA加工和运输、脂肪代谢、心脏节律和精子发育等生物学过程中发挥重要调控作用。成体神经干细胞具有自我更新能力和多分化潜能，受到环境、遗传学和表观遗传学等多种机制在转录、翻译和翻译后水平的精细调控。成体神经干细胞驱动的神经发生在学习记忆和多种神经系统疾病中发挥重要作用。本项目采用多种实验手段和小鼠模型，在体内和体外研究m6A修饰在小鼠神经发育和成体神经干细胞命运决定过程中的分布特征与动态变化，研究m6A修饰对神经发育、成体神经干细胞命运决定和空间学习记忆的影响。我们的研究发现，Mettl3、Fto均高表达与神经干细胞，而且在神经干细胞的分化过程中表现出动态变化。操控Mettl3、Fto都可以影响神经干细胞的增殖和分化，进而影响小鼠的学习记忆能力。Mettl3、Fto调控神经干细胞增殖和分化的机制可能是多途径的，其中包括影响组蛋白修饰和Stat3信号通路。我们的研究发现进一步加深了对RNA修饰在神经发育中的作用和机制的认识。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Dynamic effects of Fto in regulating the proliferation and differentiation of adult neural stem cells of mice
Fto调节小鼠成体神经干细胞增殖和分化的动态作用
  • DOI：
    10.1093/hmg/ddz274
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Human Molecular Genetics
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    yuhang cao;yingliang zhuang;qiang shu;junchen chen;weize xu;yikai shou;iaoli huang;uekun li
  • 通讯作者：
    uekun li
O-GlcNAcylation regulates the methionine cycle to promote pluripotency of stem cells
O-GlcNAcylation 调节蛋氨酸循环促进干细胞的多能性
  • DOI：
    10.1073/pnas.1915582117
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Proceedings of the National Academy of Sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhu Qiang;Cheng Xuejun;Cheng Yaxian;Chen Junchen;Xu Huan;Gao Yuntao;Duan Xiaotao;Ji Junfeng;Li Xuekun;Yi Wen
  • 通讯作者：
    Yi Wen
m(6)A Regulates Neurogenesis and Neuronal Development by Modulating Histone Methyltransferase Ezh2
m(6)A 通过调节组蛋白甲基转移酶 Ezh2 调节神经发生和神经元发育
  • DOI：
    10.1016/j.gpb.2018.12.007
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Genomics Proteomics Bioinformatics
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chen Junchen;Zhang Yi-Chang;Huang Chunmin;Shen Hui;Sun Baofa;Cheng Xuejun;Zhang Yu-Jie;Yang Yun-Gui;Shu Qiang;Yang Ying;Li Xuekun
  • 通讯作者：
    Li Xuekun
Fto-modulated lipid niche regulates adult neurogenesis through modulating adenosine metabolism
Fto 调节的脂质生态位通过调节腺苷代谢来调节成人神经发生
  • DOI：
    10.1093/hmg/ddaa171
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Human Molecular Genetics
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Gao Hui;Cheng Xuejun;Chen Junchen;Ji Chai;Guo Hongfeng;Qu Wenzheng;Dong Xiaoxue;Chen Yingyan;Ma Linghan;Shu Qiang;Li Xuekun
  • 通讯作者：
    Li Xuekun
Long Non-coding RNA in Neuronal Development and Neurological Disorders
长链非编码 RNA 在神经元发育和神经系统疾病中的作用
  • DOI：
    10.3389/fgene.2018.00744
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Frontiers in Genetics
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Li Ling;Zhuang Yingliang;Zhao Xingsen;Li Xuekun
  • 通讯作者：
    Li Xuekun

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O-GlcNAcylation Regulates the Methionine Cycle to Promote Pluripotency of Stem Cells
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    易文
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
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    3.8
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李冬;田盼盼;李学坤;李稳宏
  • 通讯作者：
    李稳宏
基于熵权与系统动力学的配电网规划动态综合评价
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    顾洁;秦玥;包海龙;李学坤
  • 通讯作者：
    李学坤

其他文献

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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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