长链非编码RNAs调节BMSCs向心肌分化的作用与机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81573434
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    蔡本志
  • 依托单位：
    哈尔滨医科大学
  • 学科分类：
    H3502.心脑血管药物药理
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Low differentiation rate and pro-arrhythmic potential of transplanted BMSCs in heart diseases hamper broad application of BMSCs transplantation in clinics. Promoting cardiomyocyte differentiation of transplanted BMSCs is a key approach to overcoming this problem. Latest studies showed that lncRNAs are involved in a variety of biological process such as proliferation and apoptosis. However, the role and mechanisms of LncRNAs in cardiac differentiation of BMSCs remain unclear. Our preliminary results demonstrated that Zfas1 and GAS5 were altered in this process, and Zfas1 and GAS5 played a regulatory role in cardiac differentiation of BMSCs. In this project we employ patch clamp, Luciferase, EMSA, etc to study the following contents: (1) Whether Zfas1 and GAS5 can synergistically promote BMSCs differentiation to cardiomyocytes; (2) Identify Zfas1/GAS5-miRNAs/Lin28-Target genes as signal pathway of Zfas1 and GAS5 in regulating BMSCs differentiation; (3) Clarify that Zfas1 and GAS5 overexpression can enhance the efficacy and safety of BMSCs transplantation, which will provide new strategy for BMSCs-based heart repair.
骨髓基质干细胞（BMSCs）心脏移植后向心肌分化率低和潜在致心律失常风险制约了临床上BMSCs移植的广泛开展，如何促进BMSCs向心肌分化是解决这一问题的关键。新近研究发现长链非编码RNAs（LncRNAs）调控细胞增殖、凋亡等病理生理过程，但LncRNAs在BMSCs向心肌分化过程中的作用和机制仍不清楚。本项目前期实验发现LncRNAs-Zfas1和GAS5在BMSCs向心肌分化过程中变化显著，并首次揭示它们对BMSCs向心肌分化具有调控作用。本项目拟运用膜片钳、报告基因、EMSA等实验技术研究（1）Zfas1和GAS5是否具有协同促BMSCs向心肌分化作用；（2）揭示Zfas1/GAS5-miRNAs/Lin28-靶基因通路在BMSCs分化中的调控作用；（3）验证Zfas1和GAS5过表达可增强BMSCs移植的疗效与安全性，为临床BMSCs心脏移植提供新思路和优化策略。

结项摘要

干细胞心脏移植是近年来的研究热点，但是干细胞移植后向心肌分化率比率低及潜在致心律失常风险制约了临床上干细胞移植的广泛开展，如何促进干细胞向心肌分化是解决这一问题的关键。大量研究揭示长链非编码RNAs（LncRNAs）参与了细胞增殖、凋亡等病理生理过程，但LncRNAs在干细胞向心肌分化过程中的作用和机制仍不清楚。本项目的研究成果包括：（1）通过研究我们发现LncRNA ZFAS1和GAS5在干细胞向心肌分化过程中表达发生变化；LncRNA ZFAS1在干细胞向心肌分化过程中表达增加，沉默LncRNA ZFAS1可明显抑制干细胞向心肌分化，LncRNA ZFAS1可调控中胚层关键分子BRACHYURY和心肌前体细胞关键分子TBX-5表达，而对OCT-4无明显作用。进一步我们发现干细胞敲减LncRNA ZFAS1后ZNFX1表达明显增加，沉默ZNFX1可以减弱ZFAS1 siRNA对干细胞向心肌分化的抑制作用；（2）还发现LncRNA GAS5在干细胞向心肌分化过程中下调，进一步研究揭示GAS5过表达可以抑制干细胞向心肌分化。通过上述研究结果我们发现揭LncRNA ZFAS1和GAS5在干细胞向心肌分化过程中具有重要作用，这一研究发现不仅揭示了LncRNAs可调控干细胞向心肌细胞分化，而且有望为提高临床干细胞移植疗效提供新策略。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Blocking Nox2 improves mesenchymal stem cells therapy in myocardial infarction via antagonizing oxidant and promoting survival
阻断Nox2通过拮抗氧化剂和促进存活改善心肌梗死的间充质干细胞治疗
  • DOI：
    10.1002/jcp.26623
  • 发表时间：
    2018-10-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Feng, Dan;Zhang, Lai;Cai, Benzhi
  • 通讯作者：
    Cai, Benzhi
Cardiomyocyte differentiation of mesenchymal stem cells from bone marrow: new regulators and its implications
骨髓间充质干细胞的心肌细胞分化：新的调节因子及其影响。
  • DOI：
    10.1186/s13287-018-0773-9
  • 发表时间：
    2018-02-26
  • 期刊：
    STEM CELL RESEARCH & THERAPY
  • 影响因子：
    7.5
  • 作者：
    Guo, Xiaofei;Bai, Yan;Cai, Benzhi
  • 通讯作者：
    Cai, Benzhi
MicroRNA-92b-5p modulates melatonin-mediated osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells by targeting ICAM-1
MicroRNA-92b-5p 通过靶向 ICAM-1 调节褪黑素介导的骨髓间充质干细胞成骨分化
  • DOI：
    10.1111/jcmm.14490
  • 发表时间：
    2019-07-14
  • 期刊：
    JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE
  • 影响因子：
    5.3
  • 作者：
    Li, Yuan;Feng, Chao;Yang, Lei
  • 通讯作者：
    Yang, Lei
Melatonin protects bone marrow mesenchymal stem cells against iron overload-induced aberrant differentiation and senescence
褪黑素可保护骨髓间充质干细胞免受铁过载引起的异常分化和衰老。
  • DOI：
    10.1111/jpi.12422
  • 发表时间：
    2017-10-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF PINEAL RESEARCH
  • 影响因子：
    10.3
  • 作者：
    Yang, Fan;Yang, Lei;Cai, Benzhi
  • 通讯作者：
    Cai, Benzhi
Astragalus Polysaccharide Attenuated Iron Overload-Induced Dysfunction of Mesenchymal Stem Cells via Suppressing Mitochondrial ROS
黄芪多糖通过抑制线粒体ROS减轻铁过载引起的间充质干细胞功能障碍
  • DOI：
    10.1159/000447841
  • 发表时间：
    2016-01-01
  • 期刊：
    CELLULAR PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang, Fan;Yan, Gege;Yang, Lei
  • 通讯作者：
    Yang, Lei

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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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