神经退行性疾病相关长链非编码RNA的高灵敏检测及功能调控基础研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21775037
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    郑晶
  • 依托单位：
    湖南大学
  • 学科分类：
    B0404.化学与生物传感
  • 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

Neurodegenerative diseases seriously affect people's quality of life and physical and mental health. Studies have demonstrated that neurodegenerative diseases and long non-coding RNA (lncRNA) are closely related to the incidence. However, due to the cumbersome RT-PCR process, low sensitivity and inability to regulate its function efficiently in situ, it remains a challenge to achieve early waring and understand the specific mechanism of lncRNA in neurodegenerative diseases. Herein, we seek support of this project for high sensitive BACE1-AS detection in peripheral blood and high-resolution imaging in vivo by using new nucleic acid probe sensing platforms and developing new sensing mechanism and functional regulation strategy. We chose BACE1-AS which is related to neurodegenerative disease as the specific research object while the early diagnosis and etiological treatment of neurodegenerative diseases is taken as the overall goal. In addition, intelligent nucleic acid nanoprobe sensing platform will also be proposed based on DNA triple-helix molecular switch to realize functional regulation of BACE1-AS in neurodegenerative diseases. This research proposal will put forward new strategies to investigate the specific mechanism of lncRNA in neurodegenerative diseases and provide new ideas and means for liquid biopsy and etiological treatment for neurodegenerative diseases.
神经退行性疾病严重威胁人们的生活质量及身心健康，研究发现神经退行性疾病的发病与长链非编码RNA有密切关系。然而目前对长链非编码RNA进行实际分析时所面临的逆转录扩增过程繁琐、检测灵敏度低以及难以实现原位功能调控分析的难题制约了其在神经退行性疾病早期预警及信号通路研究方面的进一步应用。本项目拟利用核酸分子探针作为识别工具，发展新的传感机理及信号放大手段，在外周血、细胞与活体三个层面实现神经退行性疾病相关长链非编码RNA-BACE1-AS的高灵敏检测与高分辨成像，拓展核酸分子探针在神经退行性疾病早期预警方面的应用前景；同时基于功能化DNA三链分子开关构建智能核酸纳米探针传感体系调控BACE1-AS在神经退行性疾病进程中的生理功能，深入了解BACE1-AS与神经退行性疾病发病机制的关系，为神经退行性疾病的病因治疗提供新的思路和手段。

结项摘要

在本项目的资助下，项目申请人完成了神经退行性疾病相关Inc RNA的高灵敏传感分析研究。项目申请人课题组围绕神经退行性疾病中长链非编码RNA及缺氧环境对细胞功能和代谢造成的影响，将纳米载体与偶氮还原酶响应单元、ATP响应单元和pH响应单元结合，构建了双刺激响应的荧光纳米探针，成功实现了缺氧条件下神经退行性疾病细胞相关长链非编码RNA的高灵敏检测、缺氧细胞的精准成像及相关信号通路分子的成像分析。进一步，项目申请人课题组缺氧与线粒体靶向特性结合在一起，构建了具有缺氧响应特性的线粒体靶向新型核酸纳米探针，并成功地用于缺氧条件下神经退行性疾病细胞线粒体中生物分子的精准识别以及线粒体特异性靶向的治疗。此项目的实施有望最终实现神经退行性疾病的早期诊断与病因治疗，拓展分析化学的研究应用领域。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Target MicroRNA-Responsive DNA Hydrogel-Based Surface-Enhanced Raman Scattering Sensor Arrays for MicroRNA-Marked Cancer Screening
基于 MicroRNA 响应的 DNA 水凝胶表面增强拉曼散射传感器阵列，用于 MicroRNA 标记的癌症筛查
  • DOI：
    10.1021/acs.analchem.9b04606
  • 发表时间：
    2020-02-04
  • 期刊：
    ANALYTICAL CHEMISTRY
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Si, Yanmei;Xu, Lan;Li, Jishan
  • 通讯作者：
    Li, Jishan
Triplex-Functionalized DNA Tetrahedral Nanoprobe for Imaging of Intracellular pH and Tumor-Related Messenger RNA
用于细胞内 pH 和肿瘤相关信使 RNA 成像的三重功能化 DNA 四面体纳米探针
  • DOI：
    10.1021/acs.analchem.9b03659
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Analytical Chemistry
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Cong Zhu;Jinfeng Yang;Jing Zheng;Shiya Chen;Fujian Huang;Ronghua Yang
  • 通讯作者：
    Ronghua Yang
Azoreductase and Target Simultaneously Activated Fluorescent Monitoring for Cytochrome c Release under Hypoxia
偶氮还原酶和靶标同时激活荧光监测缺氧条件下细胞色素 c 的释放
  • DOI：
    10.1021/acs.analchem.8b00554
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Analytical Chemistry
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Tang Jianru;Huang Caixia;Shu Jinyong;Zheng Jing;Ma D;an;Li Jishan;Yang Ronghua
  • 通讯作者：
    Yang Ronghua
Reductase and Light Programmatical Gated DNA Nanodevice for Spatiotemporally Controlled Imaging of Biomolecules in Subcellular Organelles under Hypoxic Conditions
还原酶和光程序门控 DNA 纳米装置用于低氧条件下亚细胞细胞器中生物分子的时空控制成像
  • DOI：
    10.1021/acsami.1c08979
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子：
    9.5
  • 作者：
    Liu Jin;Yang Le;Xue Caoye;Huang Ge;Chen Shiya;Zheng Jing;Yang Ronghua
  • 通讯作者：
    Yang Ronghua
A fluorescent nanoprobe based on azoreductase-responsive metal-organic frameworks for imaging VEGF mRNA under hypoxic conditions
基于偶氮还原酶响应金属有机框架的荧光纳米探针，用于缺氧条件下 VEGF mRNA 成像
  • DOI：
    10.1039/c9an01671f
  • 发表时间：
    2019-11-07
  • 期刊：
    ANALYST
  • 影响因子：
    4.2
  • 作者：
    Liu, Na;Zou, Zhen;Yang, Ronghua
  • 通讯作者：
    Yang, Ronghua

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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    王韩杰

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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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