OVOL1/2介导的MET过程对体外肝上皮和肠组织分化的调控

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31701183
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    李秋鸿
  • 依托单位：
    广东药科大学
  • 学科分类：
    C0703.细胞增殖及细胞周期
  • 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

Our previous study shows that a sequential EMT-MET mechanism drives the differentiation of human embryonic stem cells towards hepatocytes. Genetic ablation of SNAI1 in hESCs completely disrupts the formation of DE and harvest of mature hepatocytes. It is quite obvious that the EMT-MET process relates tightly to cell fates. Similar to the liver, intestinal tissues are also endoderm-derived organs. The in vitro differentiation of intestinal epithelia may also undergo a sequential EMT-MET mechanism, making them the best models for studying EMT/MET regulators. It is reported that proteins of OVOL family play important roles in inhibiting MET process mainly via inhibition of EMT transcription factors’ expression. According to our RNAseq data on hepatocyte differentiation, we find lower expression of OVOL1/2 genes in an EMT process, while higher expression of those in later MET process. Thus we speculate that OVOL1/2 may play important roles in a later MET process. We intend to ablate OVOL1/2 geneticly in hESCs, and induce them into intestinal tissues or hepatocyte in vitro. It will be our main task to discover the discrepency between wild-type hESCs derived intestinal organoid or hepatocytes and OVOL1/2 knock-out hESCs derived ones. We will further screen small chemical molecules or siRNA to imitate defects in phenotype or to rescue phenotye defects by OVOL1/2 deletion. Our study try to elucidate the important role of MET-related factors OVOL1/2 in intestinal organoid and liver differentiation, as well as the role of MET process in cell fates.
我们研究发现肝细胞体外定向诱导会发生EMT/MET现象，敲除SNAI1会阻碍成熟肝细胞的产生，可见EMT/MET过程与细胞命运紧密相关。与肝脏类似，肠组织也来源于内胚层，肠上皮定向诱导也会经历类似的EMT/MET过程。OVOL家族蛋白可通过影响相关转录因子的表达抑制MET过程。肝分化研究发现MET阶段OVOL1/2表达量显著高于EMT阶段，因此推测OVOL1/2在肝分化MET过程中扮演重要角色。我们拟采用基因敲除技术构建OVOL1/2敲除干细胞系，将其分别定向诱导为肠组织或肝上皮，揭示其在两种分化模型中的作用。采用化合物或siRNA模拟或修复基因敲除所致的表型缺陷，阐明MET对细胞命运的调控作用。

结项摘要

前期研究发现肝细胞体外分化会发生EMT/MET现象，敲除SNAI1会阻碍EMT转变并且抑制成熟肝细胞的产生，可见EMT/MET过程与细胞命运紧密相关。与肝脏类似，肠组织也来源于内胚层（DE），肠上皮定向诱导也会经历类似的EMT/MET过程。本研究结合EMT/MET以及其他涉及胚胎早期分化的信号通路研究内胚层分化机制和肠上皮分化机制。a、EMT相关转录因子的激活会进一步推动中内胚层前体（原条）向DE和中胚层的分化；如果选择朝向神经外胚层分化，则细胞不会发生明显的EMT现象。本研究通过对节点处细胞的状态研究发现了胚胎干细胞分化到原条时加入Repsox，细胞可以发生命运转换转变为神经外胚层细胞。b、线粒体在细胞命运转变中也有重要作用，但是DE分化与线粒体的生物发生和功能改变有何联系未见报道。本研究发现：在DE分化过程中，线粒体的数量、DNA、膜电位、ATP含量、ROS水平、代谢相关基因的表达等发生了明显变化。与此同时，通过在DE分化过程中用线粒体融合蛋白OPA1 的siRNA处理或者氧化磷酸化抑制剂处理时，DE的分化受到抑制。因此，推测线粒体生物发生与功能转变直接影响了DE的分化。c、FGF信号通路也通过影响EMT转变和细胞增殖来影响DE的形成。FGF抑制剂BGJ398处理后SOX17阳性细胞明显减少、上皮标志CDH1染色类似与hESCs，而非DE细胞，而且细胞增殖受到严重影响。d、OVOL家族蛋白可通过影响相关转录因子的表达抑制MET过程。本研究发现敲除OVOL1/2的干细胞系在体外保持多能性，但是在加入 FGF4 和WNT3A 的条件下肠特异性基因 CDX2 的表达明显降低，说明OVOL1/2抑制了肠肠组织细胞分化的效率。通过以上研究，更加确认了EMT/MET在细胞命运转变中的重要作用，为阐述胚胎早期分化机制奠定了基础。

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）
TGFβ-dependent mitochondrial biogenesis is activated during definitive endoderm differentiation
TGFβ依赖性线粒体生物发生在定形内胚层分化过程中被激活
  • DOI：
    10.1007/s11626-020-00442-9
  • 发表时间：
    2020-06-08
  • 期刊：
    IN VITRO CELLULAR & DEVELOPMENTAL BIOLOGY-ANIMAL
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Li, Shengbiao;Huang, Qingsong;Li, Qiuhong
  • 通讯作者：
    Li, Qiuhong
FGF signaling mediates definitive endoderm formation by regulating epithelial-to-mesenchymal transition and cell proliferation
FGF信号通过调节上皮间质转化和细胞增殖介导定形内胚层形成
  • DOI：
    10.1387/ijdb.190372ql
  • 发表时间：
    2020-01-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF DEVELOPMENTAL BIOLOGY
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Li, Shengbiao;Huang, Qingsong;Li, Qiuhong
  • 通讯作者：
    Li, Qiuhong
Estrogen receptor regulates immune defense by suppressing NF-κB signaling in the Crassostrea hongkongensis
雌激素受体通过抑制香港巨牡蛎中的 NF-κB 信号调节免疫防御
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2020.08.038
  • 发表时间：
    2020-11-01
  • 期刊：
    FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Chen, Dongbo;Li, Qiuhong;Zeng, Manhong
  • 通讯作者：
    Zeng, Manhong
Neuroendocrine immune-regulatory of a neuropeptide ChGnRH from the Hongkong oyster, Crassostrea Hongkongensis
香港牡蛎神经肽 ChGnRH 的神经内分泌免疫调节作用
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2019.05.055
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Fish & Shellfish Immunology
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Huang Qingsong;Li Qiuhong;Chen Hongmei;Lin Baohua;Chen Dongbo
  • 通讯作者：
    Chen Dongbo

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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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