建立人胚胎干细胞神经定向分化过程中的谱系追踪系统
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31471040
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C0902.发育与衰老神经生物学
- 结题年份:2018
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2018-12-31
- 项目参与者:任旭东; 房玉江; 刘忠良; 徐相杰; 王怡然; 刘旭;
- 关键词:
项目摘要
One of the most critical scientific questions during early embryonic development is how various cell lineages are sequentially produced. More importantly, understanding cell fate determination mechanisms during early development is also the foundation of establishing robust techniques for targeted lineage differentiation from puripotent stem cells and therefore benefits regenerative medicine. By taking advantage of the Cre/Loxp recombination system in transgenic mice, a body of progresses has been made in understanding cell fate determination mechanisms during early mouse embryonic development. However, such a powerful system is still lacking in the human system because of ethical problems and inefficient gene targeting in human cells. Here, we propose to build such a system based on our well established human embryonic stem cell maintenance and neural differentiation system as well as newly-emerging TALEN/Cas9 homologous recombination system. We will first build a human embryonic stem cell line with the CAG-Loxp-Stop-Loxp-eGFP cassette inserted in the AAVS1 locus. Based on this line, a couple of lines with Cre recombinase driven by promoters of specific genes of interest will also be built through homologous recombination. We will more focus on neural genes, such as Pax6, Nkx2.1, Lhx6 and Lhx8, which is aiming to untangle the conservation and uniqueness of human neural induction and regional patterning mechanisms.
理解发育过程中细胞谱系间的衍生规律是发育学的核心,也是靶向多能干细胞分化为特定的细胞类型并应用于再生医学的理论基础。基于Cre/Loxp转基因小鼠的谱系追踪,由于其较好的结合了基因表达的时空特征和便捷的报告体系,被广泛应用于发育过程中细胞命运决定机制的研究并取得了令人瞩目的成就。然而,对于人类细胞,针对不同谱系细胞的发育规律,我们却缺乏有力的研究手段。本申请拟结合我们现有的人多能干细胞体外培养和神经定向分化技术与新兴的基于TALEN/Cas9的同源重组技术,体外构建针对人类早期发育过程的谱系追踪系统。这包括建立AAVS1位点的CAG-Loxp-Stop-Loxp-eGFP同源重组人胚胎干细胞系,和基于该细胞系的靶基因启动子驱动的Cre重组细胞系。在靶基因的选择上,聚焦神经发育,研究Pax6、Nkx2.1、Lhx6/8阳性神经上皮或前体细胞的谱系转换,探讨人早期神经发育过程中的基础理论问题。
结项摘要
构建出可诱导的人胚胎干细胞谱系示踪系统。利用同源重组方法,在人多能干细胞(hPSCs)特异的染色体开放位点AAVS1整合受重组酶Cre或Flp控制的转录终止调控元件片段LoxP-STOP-LoxP(LSL)或FRT-STOP-FRT(FSF),同时选取GFP作为报告基因,构成可控制的报告基因系统;在谱系特异性表达的调控开关方面,我们选取了人特异的早期神经外胚层(neuroectoderm,NE)转录因子PAX6和早期神经管底板(floor plate,FP)转录因子FOXA2作为驱动重组酶Cre或Flp表达的基因。通过2A连接重组酶替换PAX6和FOXA2终止密码子,以及将重组酶替换PAX6和FOXA2起始密码子,构建成PAX6和FOXA2的谱系特异性表达的GFP示踪的谱系示踪系统。此外,采用重组酶羧基末端连接突变雌激素受体片段(estrogen receptor,ER)的策略,构建出可诱导的重组酶入核的细胞系,提高谱系示踪的灵活性与可控性。通过体外神经定向分化系统和体内畸胎瘤实验,证明上述的多种方法可以成功用于谱系示踪,为构建谱系示踪人细胞系提供更灵活、精确的选择。基于这一系统,我们证明了PAX6阳性的NE是人神经系统NP的起源,揭示了人脑发育的特有属性。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
The Dorsoventral Patterning of Human Forebrain Follows an Activation/Transformation Model
人类前脑的背腹模式遵循激活/转化模型
- DOI:10.1093/cercor/bhw152
- 发表时间:2017
- 期刊:Cerebral Cortex
- 影响因子:3.7
- 作者:Chi Liankai;Chi Liankai;Guan Fangxia;Chi Liankai;Fan Beibei;Feng D;an;Chen Zhenyu;Liu Zhongliang;Xu Xiangjie;Ma Lin;Fang Yujiang;Zhang Quanbin;Liu Ling;Zhang Xiaoqing;Chi Liankai;Fan Beibei;Feng D;an;Chen Zhenyu;Liu Zhongliang;Xu Xiangjie;Ma Lin;Fang
- 通讯作者:Fang
Efficient CRISPR/Cas9-Mediated Versatile, Predictable, and Donor-Free Gene Knockout in Human Pluripotent Stem Cells
高效 CRISPR/Cas9 介导的多功能、可预测且无供体的人类多能干细胞基因敲除
- DOI:10.1016/j.stemcr.2016.07.021
- 发表时间:2016
- 期刊:Stem Cell Reports
- 影响因子:5.9
- 作者:Liu Zhongliang;Chen Zhenyu;Xu Xiangjie;Chi Liankai;Fan Beibei;Fang Yujiang;Liu Yang;Ma Lin;Wang Yiran;Zhang Quanbin;Liu Ling;Zhang Xiaoqing;Liu Zhongliang;Chen Zhenyu;Xu Xiangjie;Chi Liankai;Fan Beibei;Fang Yujiang;Liu Yang;Ma Lin;Wang Yiran;Zhang Quanbin
- 通讯作者:Zhang Quanbin
Smad5 acts as an intracellular pH messenger and maintains bioenergetic homeostasis
Smad5 作为细胞内 pH 信使并维持生物能稳态
- DOI:10.1038/cr.2017.85
- 发表时间:2017
- 期刊:CELL RESEARCH
- 影响因子:44.1
- 作者:Fang Yujiang;Liu Zhongliang;Chen Zhenyu;Xu Xiangjie;Xiao Mengtao;Yu Yanyan;Zhang Yuanyuan;Zhang Xiaobai;Du Yanhua;Jiang Cizhong;Zhao Yuzheng;Wang Yiran;Fan Beibei;Terheyden-Keighley Daniel;Liu Yang;Shi Lei;Hui Yi;Zhang Xin;Zhang Bowen;Feng Hexi;Ma Lin;Zha
- 通讯作者:Zha
Genetic Engineering of Human Embryonic Stem Cells for Precise Cell Fate Tracing during Human Lineage Development
人类胚胎干细胞的基因工程,用于人类谱系发育过程中精确的细胞命运追踪
- DOI:10.1016/j.stemcr.2018.09.014
- 发表时间:2018
- 期刊:Stem Cell Reports
- 影响因子:5.9
- 作者:Zhenyu Chen;Xudong Ren;Xiangjie Xu;Yi Hui;Zhongliang Liu;Ling Liu;Xiaoqing Zhang
- 通讯作者:Xiaoqing Zhang
Targeted Differentiation of Regional Ventral Neuroprogenitors and Related Neuronal Subtypes from Human Pluripotent Stem Cells
人多能干细胞定向分化区域腹侧神经祖细胞和相关神经元亚型
- DOI:10.1016/j.stemcr.2016.09.003
- 发表时间:2016-11-08
- 期刊:Stem Cell Reports
- 影响因子:5.9
- 作者:Chi L;Fan B;Zhang K;Du Y;Liu Z;Fang Y;Chen Z;Ren X;Xu X;Jiang C;Li S;Ma L;Gao L;Liu L;Zhang X
- 通讯作者:Zhang X
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
Smad2 and Smad3 have differential sensitivity in relaying TGF signaling and inversely regulate early lineage specification. Scientific Reports. 2016, 6, 21602.
Smad2 和 Smad3 在传递 TGF 信号传导方面具有不同的敏感性,并反向调节早期谱系规范。
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:Scientific Reports.
- 影响因子:--
- 作者:陈祯钰;房玉江;刘忠良;章小清
- 通讯作者:章小清
The Dorsoventral Patterning of Human Forebrain Follows an Activation/Transformation Model
人类前脑的背腹模式遵循激活/转化模型
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:Cerebral Cortex
- 影响因子:3.7
- 作者:刘忠良;房玉江;刘玲;章小清
- 通讯作者:章小清
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 }}
内容获取失败,请点击重试
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项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
章小清的其他基金
低免疫原性人多能干细胞体外谱系分化潜能与体内移植有效性探究
- 批准号:82230072
- 批准年份:2022
- 资助金额:261 万元
- 项目类别:重点项目
神经发育与神经再生
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:400 万元
- 项目类别:国家杰出青年科学基金
基于脊髓肌肉萎缩症体外模型的药物筛选与机制研究
- 批准号:31872760
- 批准年份:2018
- 资助金额:59.0 万元
- 项目类别:面上项目
Lhx2调控上皮-间质转换的表观遗传学机制研究及其在神经外胚层细胞编程与重编程中的作用
- 批准号:91519323
- 批准年份:2015
- 资助金额:75.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
利用定向分化而来的功能性下丘脑能量调控关键神经元研究胰岛素/瘦素抵抗机制
- 批准号:31271588
- 批准年份:2012
- 资助金额:80.0 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 }}