低氧三维培养通过HIF-1α通路诱导干细胞分化为心肌细胞补片及分子机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81870181
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    56.0万
  • 负责人：
    穆军升
  • 依托单位：
    首都医科大学
  • 学科分类：
    H0202.心肌损伤、修复、重构和再生
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Myocardial infarction (MI) is the main cause of death and the main reason for heart failure due to limited myocardial regeneration. Stem cell transplantation as the main treatment of heart failure, stem cell patch is the main means of treatment of myocardial infarction. Stem cell transplantation is not easy to survive and proliferate and differentiate after myocardial transplantation. The mechanism of inducing cardiomyocyte stem cells under hypoxic environment is unclear. How to carry out effective transplantation is a key factor for the success of myocardial infarction. Previous studies have shown that three-dimensional in vitro culture is a method of stem cell myocardial patch. Poly-3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate P (3HB-co-4HB) patch has good biocompatibility , As a carrier, bone marrow stem cells implanted in patch can promote the adhesion and survival of stem cells proliferation and differentiation, HIF-1α pathway plays an important role. In the in vivo study of exogenous HIF-1α gene expression and HIF-1α knockout animal model, three-dimensional cultured stem cell myocardial patch in hypoxic environment was used to observe the effect on myocardial infarction, and to clarify the effect of HIF- 1α pathway in bone marrow stem cells induced by hypoxia is an important mechanism of stem cell myocardial patch. This project is expected to provide a better treatment for clinical treatment of myocardial infarction and myocardial infarction remodeling.
心肌梗死是导致死亡的主要原因，心肌再生受限是导致心衰发生的主要原因。干细胞移植成为治疗心衰的主要技术，干细胞补片是治疗心梗的主要手段。干细胞移植心肌后不易存留及增殖分化，低氧环境下诱导成为心肌细胞的机理不清，如何进行有效移植，是治疗心梗成功的关键因素。既往研究表明体外三维培养是成为干细胞心肌补片的方法，聚-3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯P(3HB-co-4HB)补片具有很好的生物相容性，作为载体，骨髓干细胞种植于补片能促进干细胞的黏附存留和增殖分化，HIF-1α通路在其中起重要的作用。在动物模型体内试验中，应用体外低氧环境下三维培养的干细胞心肌补片，观察对梗死心肌功能改善的效果，阐明HIF-1α通路在低氧环境下骨髓干细胞诱导为干细胞心肌补片中的重要机理作用。本项目有望为临床治疗心肌梗死，改善梗死心肌重构，提供一种更好的治疗手段。

结项摘要

心肌梗死是导致死亡的主要原因，心肌再生受限是导致心衰发生的主要原因。干细胞移植成为治疗心衰的主要技术，干细胞补片是治疗心梗的主要手段。干细胞移植心肌后不易存留及增殖分化，低氧环境下诱导成为心肌细胞的机理不清，如何进行有效移植，是治疗心梗成功的关键因素。既往研究表明体外三维培养是成为干细胞心肌补片的方法，聚-3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯P(3HB-co-4HB)补片具有很好的生物相容性，作为载体，骨髓干细胞种植于补片能促进干细胞的黏附存留和增殖分化，HIF-1α通路在其中起重要的作用。本研究通过探究低氧微环境对聚3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸酯［Poly-3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate，P(3HB-co-4HB)］与小鼠骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，mMSCs）形成细胞补片，在细胞黏附、存活、增殖及心肌分化方面产生的影响，为细胞移植术的进一步发展提供理论积淀。在培养24小时后，CCK-8法检测显示低氧组的OD值(0.349±0.038)显著大于常氧组（0.308±0.025），差异具有统计学意义（P<0.05，n=10）；扫描电子显微镜观察到低氧组补片上存活细胞数量比常氧组更多，细胞与补片之间的黏附牢固，细胞形态正常；培养12小时后通过实时定量PCR观察到低氧组的HIF-1 mRNA表达水平上调（P <0.05）；低氧培养 24 h 后 Western blotting检测到同常氧组（0.47±0.05）比较，低氧组（0.63± 0.06）HIF-1α 蛋白相对表达水平显著增高（n=3，P<0.05）；免疫荧光显示低氧组的cTnT表达比常氧组更加明显。低氧微环境可促进骨髓间充质干细胞在P（3HB-co-4HB）材料上的黏附、存活、增殖、心肌分化并且形成心肌补片， 这一效应可能与HIF-1α通路的激活有关。本项目有望为临床治疗心肌梗死，改善梗死心肌重构，提供一种更好的治疗手段。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Research Progress on the Effects of Fatty Acids on the Differentiation and Maturation of Induced Pluripotent Stem Cells into Cardiomyocytes
脂肪酸对诱导多能干细胞向心肌细胞分化成熟影响的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Reviews in Cardiovascular Medicine
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Mu JS
  • 通讯作者：
    Mu JS
低氧微环境对P(3HB-co-4HB) 与小鼠骨髓干细胞共培养形成心肌补片影响的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    北京生物医学工程杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    穆军升
  • 通讯作者：
    穆军升
Experimental study on contact co-culture of DiI labeled rat bone marrow mesenchymal stem cells and neonatal rat cardiomyocytes on polycaprolactone film to make myocardial patch
DiI标记大鼠骨髓间充质干细胞与新生大鼠心肌细胞在聚己内酯薄膜上接触共培养制作心肌补片的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Biomedical Materials
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Mu JS
  • 通讯作者：
    Mu JS
Recent Advances in Maturation of Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiomyocytes Promoted by Mechanical Stretch.
机械拉伸促进多能干细胞来源的心肌细胞成熟的最新进展。
  • DOI：
    10.12659/msm.931063
  • 发表时间：
    2021-08-12
  • 期刊：
    Medical science monitor : international medical journal of experimental and clinical research
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Gu X;Zhou F;Mu J
  • 通讯作者：
    Mu J
电刺激诱导干细胞心肌向分化在心肌梗死治疗方面的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    心血管病学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    穆军升
  • 通讯作者：
    穆军升

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

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

穆军升的其他基金

机械牵张通过Piezo1-ROS通路促进诱导多能干细胞来源心肌细胞补片的进一步成熟及机制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2022
  • 资助金额：
    51 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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