基于单细胞RNA-seq技术筛选肾小球系膜细胞增殖相关基因及临床应用研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81700619
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0503.原发性肾脏疾病
  • 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

Mesangial proliferative glomerulonephritis (MesPGN) including IgA nephropathy (IgAN) is the most common primary glomerular disease with diverse clinical features and prognosis. Current standard transcriptome analysis approaches provide an average view of gene expression, and the genetic changes of specific cells are still unknown. The emerging single cell RNA-Seq technology profiles gene expression at the single cell level, and we suppose that it will serve as a powerful tool to screen differentially expressed genes of glomerular mesangial cells (GMCs) which are associated with the degree of mesangial proliferation and the clinical prognosis of MesPGN. Firstly, we will build MesPGN model using Meis1-EGFP mice that can be used to trace GMCs, obtain single GMCs using laser capture microdissection, and then identify differentially expressed genes between control and MesPGN model mice using single cell RNA-Seq and bioinformatics analysis. Secondly, we will uncover the function of target genes on GMCs proliferation and inflammatory factors secretion through over-expressing or low-expressing target genes in mouse mesangial cells. Finally, we will analyze the association between the expression of target genes in renal biopsy sections and clinical outcomes in IgAN cohort that is underway. The project is critical for identifying the new prognostic markers of MesPGN, and our results is promising in exploring novel pathomechanisms, drug discovery, and precisive therapy of MesPGN.
包括IgA肾病在内的系膜增殖性肾小球肾炎(MesPGN)是最常见的原发性肾小球疾病,临床表现多样,预后差异很大。目前常规基因组学方法研究MesPGN获得的是肾组织或肾小球不同类型细胞基因表达的平均值,难以明确特定细胞的基因表达。我们推测MesPGN系膜增殖程度和病情预后可能与不同程度病变部位肾小球系膜细胞(GMCs)的基因表达差异有关。本课题利用示踪GMCs的Meis1-EGFP小鼠建立MesPGN模型,激光显微切割获取单个GMCs,通过单细胞RNA-seq和生物信息学分析筛选系膜增殖相关差异表达基因;利用腺病毒转染和RNAi技术在小鼠系膜细胞内过表达和低表达靶基因,明确其对细胞增殖和分泌炎症因子的影响;利用已建立的IgA肾病队列明确靶基因表达与临床终点事件的关系。本研究有望获得评估MesPGN预后的新型标志物,对未来探索MesPGN病理机制、药物筛选和干预治疗具有重要的指导意义。

结项摘要

包括IgA肾病在内的系膜增殖性肾小球肾炎(MesPGN)是最常见的原发性肾小球疾病,临床表现多样,预后差异很大。目前常规基因组学方法研究MesPGN获得的是肾组织或肾小球不同类型细胞基因表达的平均值,难以明确特定细胞的基因表达。项目利用单细胞转录组测序技术首次绘制最常见的MesPGN ——IgA肾病肾脏单细胞基因表达谱。研究发现IgA肾病系膜细胞JCHAIN表达显著上调。已知J chain是IgA二聚化和跨上皮转运的关键分子,系膜细胞高表达J chain可能与骨髓来源的单体IgA1二聚化和系膜区特异性沉积有关。另外,研发发现提示系膜细胞高表达THY1、FN1等细胞外基质(extracellular matrix, ECM)分子和WFDC2分别与系膜细胞增殖、系膜基质增多和系膜基质清除下降有关。细胞配体-受体分析进一步提示IgA肾病系膜细胞与其他肾实质细胞、免疫细胞的细胞-细胞交流增加,这一现象反应了病变从系膜区向整个肾脏扩散的疾病进展过程。本研究可以帮助我们更加深入理解系膜增殖机制,而研究发现的差异表达基因可能作为潜在的干预靶点和预测预后的生物标志物。

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)
Single-Cell Transcriptomics Reveal Immune Mechanisms of the Onset and Progression of IgA Nephropathy
单细胞转录组学揭示 IgA 肾病发病和进展的免疫机制
  • DOI:
    10.1016/j.celrep.2020.108525
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Cell Reports
  • 影响因子:
    8.8
  • 作者:
    郑颖;陆平;邓翼遥;文路;王涌;马鑫;王忠新;吴玲玲;洪权;段姝伟;尹忠;傅博;蔡广研;陈香美;汤富酬
  • 通讯作者:
    汤富酬

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其他文献

城市历史景观的启示——从“历史城区保护”到“城市发展框架下的城市遗产保护”
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    城市建筑
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑颖;杨昌鸣
  • 通讯作者:
    杨昌鸣
牙髓组织再生中I 型胶原支架最佳浓度的体外研究. 北京口腔医学,2014,22(6):311-315.
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    北京口腔医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑颖
  • 通讯作者:
    郑颖
2000年以来拉曼光谱在考古中的应用
  • DOI:
    10.13883/j.issn1004-5929.201601007
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    光散射学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯泽阳;张卫红;郑颖;朱铁权;陈建
  • 通讯作者:
    陈建
资本结构与员工劳动生产率
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    管理科学学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    李广众;叶敏健;郑颖
  • 通讯作者:
    郑颖
生物陶瓷材料iRoot BP Plus 对小型猪修复性牙本质形成影响的实验研究
  • DOI:
    10.1103/physrevlett.122.061104
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    北京口腔医学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈宁宁;郑颖
  • 通讯作者:
    郑颖

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

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          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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