全新的杂交胰岛β细胞系的建立及其移植治疗糖尿病的实验研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31370989
  • 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:
    C1003.组织工程学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Islet transplantation has been considered as an ideal method to cure type I diabetes, however, the shortage of donor organ is a major obstacle to limit the development of clinical islet transplantation. The establishment and development of insulin-secreting cells available for transplantation in the laboratory is the most effective strategy to solve the shortage of islets in clinical.Before,we have smoothly screened and achieved hybrid islet β cells fused by reversible immortal hepatocytes expressing SV40T and hTERT and islet β cells via the technology of cell electrofusion.These cells could appropriately secrete insulin effectively, however, the cells showed a feeble secretory output and glucose-stimulated insulin secretion comparing with the normal islet β cells.In order to overcome and compensate for these shortcomings,we further design to transfect Pdx1/Ngn3/MafA to the reversible immortal hepatocytes for producing the transdifferentiation of insulin-secreting cells.Next,the insulin-secreting cells will be electro-fused with islet β cells and the fused hybrid islet β cells will be screened and acquired. Then the Nkx6.1 cDNA of promoting proliferation and glucose-stimulated insulin secretion is transfected to the hybrid islet β cells with the technology of gene transfection. So a completely new hybrid islet β cell line with more insulin secretory output, better glucose-stimulated insulin secretion and proliferation will be screened and established by means of a seires of vivo and vitro assays. As the Cre/LoxP site was located on the two flanks of the gene of SV40T and hTERT, the gene of SV40T and hTERT will be knockout with Cre-recombinase, therefore, the reversible immortal hybrid islet β cells will be reversed. Subsequently,the reversed hybrid islet β cells will be transplanted to control diabetes in SCID mice induced by STZ and the efficacy of transplantation will be evaluated comprehensively.
在实验室建立可供移植的分泌胰岛素细胞是解决临床中胰岛移植供胰短缺最有效的途径。课题组前期采用电融合技术成功地将可复性表达SV40T和hTERT基因的永生化大鼠肝细胞与胰岛β细胞融合,筛选获得了杂交胰岛β细胞克隆。这些细胞虽能适时有效地分泌胰岛素,但细胞内胰岛素含量及对葡萄糖刺激胰岛素分泌量明显低于正常胰岛β细胞。为了克服和弥补上述不足,本研究在前期工作基础上,拟将Pdx1/Ngn3/MafA三种基因转染至永生化肝细胞中,促进其转分化成胰岛素分泌细胞,将其与胰岛β细胞融合,筛选获得杂交胰岛β细胞克隆,再将Nkx6.1基因转染至杂交胰岛β细胞中,经体内外功能鉴定,筛选获得全新的增殖活性可控、功能更加高效的杂交胰岛β细胞系。用Cre-recombinase处理细胞,SV40T和hTERT基因可被切除而成为回复性杂交胰岛β细胞,移植上述细胞治疗糖尿病小鼠,全面评价杂交β细胞移植治疗效果。

结项摘要

我国是世界上糖尿病患病人数最多的国家。目前对糖尿病的治疗方法有限,且效果均不够理想,尤其是1 型糖尿病的治疗,仍需依靠终生注射胰岛素。临床沿用的胰岛素替代治疗难以保持糖代谢的稳定,不能有效地阻止慢性血管病变的发展,且有发生低血糖的风险。目前,胰岛移植仍是治疗1型糖尿病最有潜力的方法。然而胰岛移植仍然面临着一些问题和挑战:如成人胰腺供者数量有限,大规模胰岛细胞分离纯化技术极其复杂,费用昂贵;而采用异种胰岛移植可能导致感染性病原体在人类的传播和扩散以及目前尚难以解决的跨越种族间免疫排斥等。其中最主要的障碍是人供胰短缺,已严重地制约了胰岛移植的广泛开展。利用现代分子生物学和基因工程等技术建立可供移植并分泌胰岛素的细胞或细胞系是解决目前供胰短缺最有前景的策略和途径。本项研究首次尝试整合最新的基因编辑技术及细胞电融合技术构建可供移植并分泌胰岛素的细胞系。研究结果如下:a) 成功地建立了可逆性“永生化”大鼠肝细胞系;b) 明确mPdx1, mNgn3, mMafA 三转录因子不足以使SV40T介导的永生化肝细胞向胰岛β样细胞转分化;c) 成功地建立永生化肝细胞与胰岛β细胞电融合而成的杂交四倍体细胞NIH-β,具有一定胰岛素分泌功能;d) mPdx1, mNgn3,mMafA三转录因子不足以使NIH-β细胞进一步分化为功能更强的胰岛素分泌细胞。 综上,本项目研究结果提示:(1) mPdx1, mNgn3, mMafA 三转录因子的转分化作用不适用于SV40T介导的永生化肝细胞;(2) 永生化肝细胞可与胰岛β细胞融合形成可增殖的四倍体细胞,并成胰岛样生长,但最重要的胰岛素分泌功能却逐渐降低,有待今后进一步研究。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(2)
专利数量(6)
艾塞那肽对大鼠胰岛ß细胞瘤细胞株RIN-m5F葡萄糖激酶和葡萄糖转运蛋白2表达的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中华实验外科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    康铁利;张城硕;孙宁;于瑞;赵博超;张佳林
  • 通讯作者:
    张佳林
Ghrelin Protects against Dexamethasone-Induced INS-1 Cell Apoptosis via ERK and p38MAPK Signaling.
Ghrelin 通过 ERK 和 p38MAPK 信号传导防止地塞米松诱导的 INS-1 细胞凋亡
  • DOI:
    10.1155/2016/4513051
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    International journal of endocrinology
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Zhang C;Li L;Zhao B;Jiao A;Li X;Sun N;Zhang J
  • 通讯作者:
    Zhang J
Simulated cholinergic reinnervation of ß (INS-1) cells: Anti-diabetic utility of heterotypic pseudo-islets containing ß-cell and cholinergic cell
模拟 α (INS-1) 细胞的胆碱能神经支配:含有 α 细胞和胆碱能细胞的异型伪胰岛的抗糖尿病效用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    International Journal of Endocrinology
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    焦奥;李峰;张城硕;吕武;陈保民;张佳林
  • 通讯作者:
    张佳林
胃饥饿素通过抑制p38丝裂原活化蛋白激酶拮抗地塞米松诱导胰岛β细胞凋亡
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中华实验外科杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张城硕;李乐;张佳林;李鑫;康铁利;程颖;刘永锋
  • 通讯作者:
    刘永锋
Influence of the Two-Layer Preservation Method on Human Pancreatic Islet Isolation: A Meta-Analysis
两层保存方法对人胰岛分离的影响:荟萃分析
  • DOI:
    10.5301/ijao.5000391
  • 发表时间:
    2015-03
  • 期刊:
    International Journal of Artificial Organs
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Li Xiaohang;Zhang Jialin;Sang Lixuan;Chu Zhiqiang;Dong Ming
  • 通讯作者:
    Dong Ming

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其他文献

Notch信号转导通路在老年膝骨关节炎软骨中的表达及意义
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    宁夏医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈德胜;张学森;郭凤英;田佳宁;张佳林;李燕
  • 通讯作者:
    李燕
两种不同纯化大鼠胰岛细胞方法的比较
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国医科大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘永锋;赵宁;程颖;李乐;石蕊;李晓航;张佳林;康铁利
  • 通讯作者:
    康铁利
甲氨蝶呤治疗系统性硬皮病的Meta分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国中西医结合皮肤性病学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邓婉莹;王晓敏;张佳林;邱路萍;黄嘉祺;齐庆
  • 通讯作者:
    齐庆
基于ICP-MS法筛选高脂血症患者与健康人血浆中差异金属元素
  • DOI:
    10.14066/j.cnki.cn21-1349/r.2017.04.005
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    沈阳药科大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘佳佳;孙琳;张红颖;张佳林;王淼;赵春杰
  • 通讯作者:
    赵春杰
经皮椎间孔镜椎间盘切除术与开窗减压髓核摘除术治疗单节段腰椎间盘突出症临床效果对比研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    陕西医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    常龙;张晨;张佳林;付斌;夏根;陈德胜
  • 通讯作者:
    陈德胜

其他文献

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张佳林的其他基金

新一代功能型杂交胰岛β细胞系的建立及其应用
  • 批准号:
    31140059
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
新型功能性杂交胰岛β细胞系的建立及其应用
  • 批准号:
    30870644
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    33.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用核转移技术建立新的增殖可控的杂交胰岛β细胞系
  • 批准号:
    30371359
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    7.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

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  • 批准号:
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  • 资助金额:
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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]
      
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