DLK1介导Notch信号通路调控牙胚间充质细胞的成牙诱导潜能的机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    82000996
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    16.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1502.口腔颅颌面组织器官缺损修复与再生
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2020
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2021-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Tooth loss is a major problem of oral health. Stem cell-based whole tooth bio-engineering is a promising alternative treatment to the traditional artificial teeth, where cell expansion is required due to the limited number of odontogenic cells that can be obtained in clinic. However, the odontogenic induction capacity of the cells is lost after in vitro culture, which becomes the greatest bottleneck of the research on tooth regeneration in a clinical scenario. We have demonstrated that cultured embryonic dental mesenchymal cells (eDMCs) can be rescued from failure of tooth induction by the community effect created through mixing with fresh eDMCs. However, the mechanism of this effect is still unclear. In pre-experiments, RNA-seq data analysis reveals that Dlk1 was upregulated in the cultured eDMCs with restored odontogenic inductivity; DLK1 treatment can upregulate odontogenic genes Pax9 and Msx1, downregulate Notch signaling pathway target gene Hes1 in cultured eDMCs. Hence, based on the preliminary data and relative studies reported in literature, we hypothesize that DLK1-mediated Notch signaling pathway plays an important role in the regulation of the recovery of odontogenic inductivity in cultured eDMCs through community effect. This study will utilize odontogenic epithelia-mesenchyme recombination experiment etc. to verify the effect of DLK1 treatment and Notch signaling pathway regulation on the odontogenic potential of cultured eDMCs. This study will further elaborate the molecular mechanism of the odontogenic potential regulation of proliferated eDMCs, provide basis to break through the bottleneck, which is to establish method to rescue the odontogenic potential of cultured eDMC through molecular manipulation without contribution from fresh eDMCs.
牙齿缺失是口腔健康的重大问题,利用干细胞通过生物工程技术生成再生牙是重要的研究方向。临床可获取的成牙干细胞数量有限,需体外培养进行扩增。然而扩增细胞成牙潜能消失,这成为研究的最大瓶颈。我们之前的研究表明牙胚间充质的扩增细胞在与新鲜细胞混合产生的群效应下可恢复成牙潜能,其产生机制不明。预实验通过转录组测序分析发现经群效应恢复成牙潜能的扩增细胞的Dlk1表达上调;添加DLK1蛋白可使扩增细胞成牙相关基因Pax9及Msx1表达升高,Notch通路靶基因Hes1表达下降。结合文献报道我们提出假说:DLK1介导Notch通路在群效应恢复扩增细胞成牙潜能的过程中起到调控作用。本研究拟通过上皮-间充质重组成牙实验等方法验证DLK1处理及Notch通路活性调节对扩增细胞成牙潜能的影响,进一步揭示扩增细胞成牙潜能开关的分子调控机制,以期建立无需新鲜细胞参与的分子调控方法恢复扩增细胞成牙潜能,突破研究瓶颈。

结项摘要

牙齿缺失是口腔健康的重大问题,利用干细胞通过生物工程技术生成“再生牙”是重要的研究方向。临床可获取的成牙干细胞数量有限,需体外培养进行扩增。然而扩增细胞成牙潜能消失,这成为研究的最大瓶颈。我们之前的研究表明牙胚间充质的扩增细胞在与新鲜细胞混合产生的群效应下可恢复成牙潜能,其产生机制不明。由相关预实验结果推测,其中参与调控的一个可能的分子机制为新鲜细胞通过分泌DLK1调控扩增细胞内的Notch信号通路激活水平,进而影响扩增细胞中诱导成牙相关基因的表达。为对此进行论证,本项目主要有3个研究内容:1)研究扩增的牙胚间充质细胞,其成牙诱导潜能关闭和重启后,Dlk1的表达、Notch信号通路激活水平以及成牙相关基因的表达水平的变化;2)研究在扩增的牙胚间充质细胞中,DLK1对于Notch信号通路的调控作用,以及DLK1和Notch信号通路对细胞增殖和成牙相关基因的表达的调控作用;3)研究在成牙实验中,调节DLK1和Notch信号通路对扩增的牙胚间充质细胞的成牙诱导潜能的影响。主要研究结果显示,扩增细胞相较于新鲜细胞及恢复成牙诱导潜能的扩增细胞,其信号分子Dlk1表达较低,Notch信号通路活性较高,而成牙相关基因表达较低;另外,添加DLK1以及DAPT对于牙胚间充质细胞能够产生相似的作用效果,即降低细胞增殖速度和Notch通路活性,提高成牙基因表达水平,且作用效果与浓度和时间成正相关。这些结果确定了DLK1对于经体外培养的牙胚间充质细胞的Notch信号通路具有调控作用,并能够以此影响其成牙相关基因的表达。但在诱导成牙的上皮-间充质重组实验中,DLK1/DAPT处理后的扩增细胞与野生型新鲜细胞混合,相较于对照组,既未经药物处理的扩增细胞与野生型新鲜细胞混合,能够诱导牙胚形成的混合细胞中新鲜细胞比例未显著减低;另外,NICD过表达处理后的扩增细胞仍可参与成牙,但相较对照组比例略低。这些结果提示在新鲜细胞使扩增细胞的成牙诱导潜能重启可能是多因素相关,其分子调控机制也可能是众多因子参与的复杂调控系统,需进一步丰富并细化变量进行研究验证。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Validity and reliability of three-dimensional modeling of orthodontic dental casts using smartphone-based photogrammetric technology
使用基于智能手机的摄影测量技术进行正畸牙模三维建模的有效性和可靠性
  • DOI:
    10.1016/j.ejwf.2022.11.002
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Journal of the World Federation of Orthodontists
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Dhelal Al-Rudainy;Hadeel Adel Al-Lami;Liu Yang
  • 通讯作者:
    Liu Yang

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

前列腺癌LNCaP-AI+F细胞外泌体促进基质细胞WPMY-1功能活化
  • DOI:
    10.3872/j.issn.1007-385x.2019.03.007
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国肿瘤生物治疗杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    范维肖;雷琳;李蕊;刁艳君;常亮;杨柳;马越云;郝晓柯
  • 通讯作者:
    郝晓柯
固定污染源排放可凝结颗粒物研究进展
  • DOI:
    10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0268
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    化工进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李小龙;朱法华;段玖祥;李军状;杨柳;张文杰
  • 通讯作者:
    张文杰
东北地区落叶松新鲜针叶凋落物碳氮磷化学计量特征对环境变化的响应
  • DOI:
    10.13292/j.1000-4890.202009.021
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    生态学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李汶倬;高扬;杨柳;蒋治岩;王秀伟
  • 通讯作者:
    王秀伟
一步水热法制备钠离子电池正极材料Na_3V_2(PO_4)_2F_3及其性能研究
  • DOI:
    10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.09.018
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    人工晶体学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    叶帆;伍凌;唐式豹;杨柳;钟胜奎
  • 通讯作者:
    钟胜奎
城市局地气候分类的地表热岛效应
  • DOI:
    10.11918/201910120
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    哈尔滨工业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘衍;慕凯凯;韩冰;张沫岩;鲍嘉阳;杨柳
  • 通讯作者:
    杨柳

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