聚合物胶体微粒理化性质调控干细胞胞吞和分化行为研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51673171
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    61.0万
  • 负责人：
    毛峥伟
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    E0302.高分子材料物理
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Study the impact of cell uptake of colloidal particles on the differentiation of stem cells can provide in-depth understanding of the safety issue of colloidal particles and develop new biomaterials with the ability to control stem cell fate. In this project, colloidal particles with defined size, shape, mechanical property and cytophilicity will be prepared. Their impact on the differentiation of bone marrow stem cells and neuronal stem cells will be studied. The key signal pathways regulating stem cells differentiation will be elucidated as well. The molecular mechanism regarding stem cells differentiation modulated by physiochemical properties of particles will be summarized after careful study of.the interaction between particles and intracellular organism and functional biomolecules. Since the structure and property of functional colloidal biomaterials usually changes during their application, their interactions with cells should change accordingly. As a result, the impact of colloidal particles on stem cell differentiation might change as well. Therefore, the colloidal particles with defined degradability will be chosen as the candidates as stimulus responsive particles. Their impact on stem cell differentiation will be studied. Finally, a theory relating stem cell differentiation and cell uptake of colloidal particles and the interactions between particles and intracellular components will be proposed.
研究干细胞吞噬聚合物胶体微粒对其分化行为的影响规律和分子机制，不仅可以发展新型的生物材料调控干细胞的分化方向，而且也可以深入理解胶体微粒的生物安全性。本项目拟制备具有可控尺寸、形状、机械性能和细胞亲和性的聚合物胶体微粒，阐明微粒理化性质对骨髓间充质干细胞和神经干细胞分化方向和程度的影响规律。揭示调控干细胞分化的关键信号通路。通过研究胶体微粒的胞吞过程及其与干细胞内器官及生物活性分子的相互作用，阐明胶体微粒影响干细胞分化的分子机制。功能胶体微粒在使用过程中往往会发生结构性能的变化，因此微粒与细胞的相互作用必然也会随之改变，从而有可能改变微粒对干细胞分化的影响。因此本项目还将选取具有可控降解性能的胶体微粒作为代表，研究微粒在细胞内的降解行为对干细胞分化的影响规律。初步建立微粒理化性质调控干细胞胞吞和细胞内环境，进而调控干细胞分化的理论。

结项摘要

围绕纳米微粒调控骨髓间充质干细胞内吞进而影响其分化行为的需要，制备多种功能纳米材料，获得了其对细胞内吞、增殖、迁移和分化的影响规律。据此设计了可在体内调控骨髓间充质干细胞和肌腱干细胞分化的纳米材料，进而促进椎间盘和肌腱修复再生。.在项目资助下，作为（共同）通讯作者发表SCI论文23篇，其中包括2篇Nature Communications、1篇JACS、1篇Advanced Materials、1篇ACS Nano、1篇Chemistry Materials和1篇Biomaterials。部分研究成果通过微信公众号、科技网站等途径向大众宣传。申报中国发明专利4件、美国发明专利1件。项目负责人2018年获得基金委优秀青年项目的资助，2017年获得华人生物材料学会颁发的“青年学者奖”，2018年获得浙江省自然科学一等奖1项（排名第二），2019年获得中国生物材料学会生物医用高分子材料分会颁发的“青年学者优秀奖”。项目资助下有三位硕士研究生毕业（陈瑛、陈津、赵馨莲）。项目负责人与美国工程院外籍院士、葡萄牙米尼奥大学的副校长Rui Reis教授在纳米材料调控干细胞分化行为方面开展了深入的合作；与俄罗斯斯科尔科沃科技学院的Yuri Kotelevtsev教授在生物信息学方面展开了合作。项目负责人在国内外学术会议做邀请报告16次。

项目成果

期刊论文数量（25）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
Folic acid modified cell membrane capsules encapsulating doxorubicin and indocyanine green for highly effective combinational therapy in vivo
叶酸修饰细胞膜胶囊封装阿霉素和吲哚菁绿，用于体内高效联合治疗
  • DOI：
    10.1016/j.actbio.2018.05.006
  • 发表时间：
    2018-07-01
  • 期刊：
    ACTA BIOMATERIALIA
  • 影响因子：
    9.7
  • 作者：
    Li, Xiao;Zhao, Xinlian;Mao, Zhengwei
  • 通讯作者：
    Mao, Zhengwei
Integration of antimicrobial peptides and gold nanorods for bimodal antibacterial applications
抗菌肽和金纳米棒的集成用于双峰抗菌应用
  • DOI：
    10.1039/d0bm00782j
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Biomaterials Science
  • 影响因子：
    6.6
  • 作者：
    Chen Jin;Dai Tingting;Yu Jiawei;Dai Xiahong;Chen Richai;Wu Jiajun;Li Nan;Fan Linxiao;Mao Zhengwei;Sheng Guoping;Li Lanjuan
  • 通讯作者：
    Li Lanjuan
Application of melatonin-loaded poly(N-isopropylacrylamide) hydrogel particles to reduce the toxicity of airborne pollutes to RAW264.7 cells
应用负载褪黑素的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶颗粒降低空气污染物对RAW264.7细胞的毒性
  • DOI：
    10.1016/j.jcis.2016.11.075
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Journal of Colloid and Interface Science
  • 影响因子：
    9.9
  • 作者：
    Zhang Wenjing;Jiang Pengfei;Chen Jin;Zhu Chaonan;Mao Zhengwei;Gao Changyou
  • 通讯作者：
    Gao Changyou
Polyrotaxane-based supramolecular theranostics.
基于聚轮烷的超分子治疗诊断学
  • DOI：
    10.1038/s41467-018-03119-w
  • 发表时间：
    2018-02-22
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Yu G;Yang Z;Fu X;Yung BC;Yang J;Mao Z;Shao L;Hua B;Liu Y;Zhang F;Fan Q;Wang S;Jacobson O;Jin A;Gao C;Tang X;Huang F;Chen X
  • 通讯作者：
    Chen X
A discrete organoplatinum(II) metallacage as a multimodality theranostic platform for cancer photochemotherapy.
离散有机铂 (II) 金属包合物作为癌症光化疗的多模式治疗诊断平台
  • DOI：
    10.1038/s41467-018-06574-7
  • 发表时间：
    2018-10-18
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Yu G;Yu S;Saha ML;Zhou J;Cook TR;Yung BC;Chen J;Mao Z;Zhang F;Zhou Z;Liu Y;Shao L;Wang S;Gao C;Huang F;Stang PJ;Chen X
  • 通讯作者：
    Chen X

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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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