仿生心肌纤维化体外模型用于基于力生物学的纤维化发生/扩张机制研究及药物筛选

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31671036
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C1008.生物与医学工程新技术新方法
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Cardiac fibrosis occurs mainly due to poor prognosis after myocardial infarction which results in heart failure. However, mechanism of cardiac fibrosis initiation from local obstruction and expansion to large area infarction is still not clear. Meanwhile, there is no clinically effective drug specific for cardiac fibrosis treatment and targeted therapies. Here we will target myofibroblasts (abbreviated MF), which are believed to be the 'culprit' of cardiac fibrosis process, to establish novel biomimetic in vitro pathological model through integration of microfabrication and tissue engineering technologies. We will systematically explore the mechanisms of MF activation in 3D collagen matrix and matrix remodeling as well as fibrosis expansion. Our hypothesis that 'collagen fiber could mediate the cardiac fibrosis expansion through mechanotransduction' is proposed for the first time which will be applied to validate our new theory that the matrix remodeling and stiffness increase is not only the outcome of fibrosis but also the one of the main factors leading to fibrosis expansion. At the same time, we plan to apply this microscale cardiac fibrosis model for high-throughput screening of 1028 FDA-approved drugs to discover potential compounds with inhibitory effect for cardiac fibrosis expansion. The efficacy of the screened compounds will be verified in animal models of cardiac fibrosis. This study will facilitate pathogenesis understanding of cardiac fibrosis during malignant cardiac remodeling and provide new methods and concepts for drug development for prevention and treatment of cardiac fibrosis.
心肌纤维化是心梗发生后因不良预后所导致心衰的主要原因。然而由局部梗阻到大面积梗死过程中心肌纤维化发生和扩张的机制尚不明确,临床上也尚无治疗心肌纤维化的特效药物和针对性治疗方案。本研究计划将围绕心肌纤维化中的“罪魁祸首”肌成纤维细胞(简称MF)通过结合微加工和组织工程技术构建新型体外仿生病理模型;从力生物学的独特视角,系统探究MF在3D胶原基质中的活化过程、其对基质的重塑以及导致纤维化扩张的相关机制。首次提出胶原纤维可通过机械力传导介导心肌纤维化扩张的假设,以验证基质重塑和硬度增强不仅是纤维化的结果,同时是导致纤维化扩张的重要因素这一创新理论。同时将应用此心肌纤维化模型对FDA批准的1028种常见药物进行高通量筛选,以发现潜在对心肌纤维化有抑制效果的化合物,并在心肌纤维化动物模型中验证疗效。本研究有助于理解恶性心脏重塑中心肌纤维化的病理过程,并为开发治疗心肌纤维化相关药物提供新的方法和思路。

结项摘要

项目进行的四年中,依照项目计划的各个方向有序进行,顺利完成了项目计划,在理论和应用层面均取得了较好的成果。其中心肌纤维化体外模型构建、抗纤维化药物测试和胶原纤维介导的旁张力理论的相关工作发表在美国科学院院刊(PNAS)和ACS Biomater。筛选出的具有抗纤维化的两个小分子药物分别完成了两项中国发明专利申请受理。 3D微环境体外模型调控方式发表在自然通讯(Nature Communications)。 相关的体外仿生病理模型构建方法和药物测试手段应用于肿瘤体外模型构建和药敏检测领域发表两篇生物材料(Biomaterials)。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Cryoprotectant enables structural control of porous scaffolds for exploration of cellular mechano-responsiveness in 3D
冷冻保护剂能够控制多孔支架的结构,以探索 3D 细胞的机械响应性
  • DOI:
    10.1038/s41467-019-11397-1
  • 发表时间:
    2019-08-02
  • 期刊:
    NATURE COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Jiang, Shumeng;Lyu, Cheng;Du, Yanan
  • 通讯作者:
    Du, Yanan
Mechanically and Electrically Enhanced CNT-Collagen Hydrogels As Potential Scaffolds for Engineered Cardiac Constructs
机械和电增强的 CNT-胶原水凝胶作为工程心脏结构的潜在支架
  • DOI:
    10.1021/acsbiomaterials.6b00620
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    ACS Biomaterials-Science & Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yu Hongsheng;Zhao Hui;Huang Chenyu;Du Yanan
  • 通讯作者:
    Du Yanan
Matrix-transmitted paratensile signaling enables myofibroblast-1 fibroblast crosstalk in fibrosis expansion
基质传输的副张力信号使肌成纤维细胞 1 成纤维细胞在纤维化扩张中相互干扰
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
  • 影响因子:
    11.1
  • 作者:
    Liu;Longwei;Yu;Hongsheng;Hui Zhao;Zhaozhao Wu;Yi Long;Jingbo Zhang;Xiaojun Yan;Zhifeng You;Lyu Zhou;Tie Xia;Yan Shi;Bailong Xiao;Yingxiao Wang;Chenyu Huang;Yanan Du
  • 通讯作者:
    Yanan Du
High throughput scaffold-based 3D micro-tumor array for efficient drug screening and chemosensitivity testing
基于高通量支架的 3D 微肿瘤阵列,用于高效药物筛选和化学敏感性测试
  • DOI:
    10.1016/j.biomaterials.2018.05.020
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Biomaterials
  • 影响因子:
    14
  • 作者:
    Yan Xiaojun;Zhou Lyu;Wu Zhaozhao;Wang Xun;Chen Xiuyuan;Yang Fan;Guo Yanan;Wu Min;Chen Yuyang;Li Wenjing;Wang Jun;Du Yanan
  • 通讯作者:
    Du Yanan
Pathology-targeted cell delivery via injectable micro-scaffold capsule mediated by endogenous TGase
通过内源性 TGase 介导的可注射微支架胶囊进行病理学靶向细胞递送
  • DOI:
    10.1016/j.biomaterials.2017.02.021
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Biomaterials
  • 影响因子:
    14
  • 作者:
    Qi Chunxiao;Li Yaqian;Badger Patrick;Yu Hongsheng;You Zhifeng;Yan Xiaojun;Liu Wei;Shi Yan;Xia Tie;Dong Jiahong;Huang Chenyu;Du Yanan
  • 通讯作者:
    Du Yanan

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

土石混合滑坡体微动探测:以衡阳拜殿乡滑坡体为例
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    地球物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜亚楠;徐佩芬;凌甦群
  • 通讯作者:
    凌甦群
水泥净浆、水泥砂浆的压蒸膨胀率及孔隙结构与MgO掺量的关系研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    水电能源科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈昌礼;方坤河;雷平;杜亚楠;1.School of Materials;Architecture Engineering;2.State Key Laboratory of Water Resources;Hydr;3.Centre of Analysis;Test,Guizhou Normal Unive;4.School of Civil;Architecture Engineering,Gui
  • 通讯作者:
    Architecture Engineering,Gui
模拟氧化镁混凝土的压蒸试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    混凝土
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜亚楠;陈昌礼;方坤河
  • 通讯作者:
    方坤河
MgO混凝土自生体积变形与压蒸膨胀变形的相关性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    水电能源科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈昌礼;李维维;方坤河;杜亚楠
  • 通讯作者:
    杜亚楠
水灰比对外掺氧化镁的介质孔隙结构参数的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    贵州水力发电
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李维维;陈昌礼;方坤河;杜亚楠
  • 通讯作者:
    杜亚楠

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

杜亚楠的其他基金

基于复合感光细胞与视网膜色素上皮的可降解3D支架修复视网膜变性以实现视力重建
  • 批准号:
    82061148010
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    200 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
基于嵌合核酸适配体构建细胞坏死响应性材料实现主动调控血管新生
  • 批准号:
    51273106
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于胚胎干细胞定向分化的“微肝组织”在体外药物毒性检测中的应用
  • 批准号:
    81171474
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    57.0 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 }}
{{ 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