核膜蛋白调节人干细胞稳态和衰老的机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31900523
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    孙淑慧
  • 依托单位：
    中国科学院动物研究所
  • 学科分类：
    C0705.细胞衰老、死亡及自噬
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Stem cell depletion is an important element of aging．In the aging cell, nuclear membrane become irregular and lamin is down-regulated, which reveal nuclear envelope proteins play an important role during aging. In order to research the important function of the nuclear envelope proteins in maintaining stem cells homeostasis, and to study how nuclear envelope proteins mediate the stability of the heterochromatin, we generated LMNA, LMNB1,LMNB2,EMD-deficient human embryonic stem cells (hESCs) by using CRISPR/Cas9 technique. After inducing differentiation, nuclear envelope proteins deficient human mesenchymal stem cells (hMSCs) exhibited delayed proliferation rate and premature senescence. On other hand, regulation mechanism of Nuclear membrane proteins to the cell aging will be studied by RNA-seq, ChIP-seq and ATAT-seq. In addition, drug screening will be used to find the target of intervention and provide clues for delaying the senescence of stem cells.
干细胞耗竭是引起机体衰老的重要原因，细胞衰老过程中核膜异常和核纤层蛋白表达下调，说明核膜蛋白在调控细胞衰老方面扮演重要的作用，但核膜蛋白如何调节人干细胞稳态和衰老尚不清楚，我们在人胚胎干细胞中利用CRISPR/Cas9技术将核膜蛋白基因LMNA、LMNB1、LMNB2、EMD进行敲除，并将获得的敲除细胞系定向分化成人不同类型的成体干细胞和终末分化细胞，观察核膜蛋白缺失对细胞增殖和衰老的影响，对异染色质稳定性的影响，观察核膜蛋白对衰老的调控是否存在冗余性，通过RNA-seq、ChIP-seq、DamID-seq和ATAT-seq综合分析，探究核膜蛋白调节衰老的分子机制，通过药物筛选寻找干预靶点，为延缓干细胞衰老提供线索。

结项摘要

核纤层(Nuclear lamina, NL)是多细胞动物细胞核的基本结构成分，主要由核纤层蛋白和核纤层相关蛋白组成。核纤层蛋白在维持有等级组织的染色质结构中的作用并不清楚。在这里，我们首先构建了一个独特的核纤层蛋白敲除干细胞系统，包括LMNA, LMNB1, LMNB2单敲除，LMNB1和LMNB2双敲除，以及核纤层蛋白三敲除的人胚胎干细胞(hESCs)和人间充质细胞(hMPCs)。与稳定的细胞核形态、正常的自我更新能力和多能性相比，核纤层蛋白敲除的hMPCs的细胞核完整性受损，增殖能力和分化潜能减弱，以上结果表明核纤层蛋白敲除后染色质空间结构发生紊乱。通过对核纤层蛋白敲除的hMPCs进行大规模的表观基因组分析，我们发现基因组的组织被广泛破坏，表现为翻转的核径向定位和大量的高阶结构重塑，包括染色体区域的丢失，主动/抑制的隔室开关，漂移的隔室间相互作用，核浓缩物的定位改变和异常的转录事件。综上所述，我们的研究为理解核纤层蛋白在维持人类染色质空间组织和核区室中的基本作用提供了全面的信息。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Caloric Restriction Reprograms the Single-Cell Transcriptional Landscape of Rattus Norvegicus Aging
热量限制重新编程褐家鼠衰老的单细胞转录景观
  • DOI：
    10.1016/j.cell.2020.02.008
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Cell
  • 影响因子：
    64.5
  • 作者：
    Shuai Ma;Shuhui Sun;Lingling Geng;Moshi Song;Wei Wang;Yanxia Ye;Qianzhao Ji;Zhiran Zou;Si Wang;Xiaojuan He;Wei Li;Concepcion Rodriguez Esteban;Xiao Long;Guoji Guo;Piu Chan;Qi Zhou;Juan Carlos Izpisua Belmonte;Weiqi Zhang;Jing Qu;Guang-Hui Liu
  • 通讯作者：
    Guang-Hui Liu
A Genome-wide CRISPR-Based Screen Identifies KAT7 as a Senescence Driver
基于 CRISPR 的全基因组筛选将 KAT7 鉴定为衰老驱动因素
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Science Translational Medicine
  • 影响因子：
    17.1
  • 作者：
    Wang W;Zheng Y;Sun S;Li W;Song M;Ji Q;Wu Z;Liu Z;Fan Y;Liu F;Li J;Esteban CR;Wang S;Zhou Q;Belmonte JCI;Zhang W;Qu J（共同通讯作者）;Tang F;Liu GH
  • 通讯作者：
    Liu GH
A single-cell transcriptomic atlas of exercise-induced anti-inflammatory and geroprotective effects across the body
运动引起的全身抗炎和老年保护作用的单细胞转录组图谱
  • DOI：
    10.1016/j.xinn.2023.100380
  • 发表时间：
    2023-01-30
  • 期刊：
    The Innovation
  • 影响因子：
    32.1
  • 作者：
    Sun, Shuhui;Ma, Shuai;Cai, Yusheng;Wang, Si;Ren, Jie;Yang, Yuanhan;Ping, Jiale;Wang, Xuebao;Zhang, Yiyuan;Yan, Haoteng;Li, Wei;Esteban, Concepcion Rodriguez;Yu, Yan;Liu, Feifei;Belmonte, Juan Carlos Izpisua;Zhang, Weiqi;Qu, Jing;Liu, Guang-Hui
  • 通讯作者：
    Liu, Guang-Hui

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

南黄海绿潮暴发与硝酸盐及水文环境因子的关系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    海洋与湖沼
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    潘俊;于非;魏传杰;任强;孙淑慧;李靖
  • 通讯作者：
    李靖

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
关闭
close
客服二维码