LIVE IMAGING OF BONE REGENERATION IN ZEBRAFISH
LIVE IMAGING OF BONE REGENERATION IN ZEBRAFISH
批准号:
10549315
负责人:
Stefano Di Talia
金额:
$52.04万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
财政年份:
2020
资助国家:
美国
项目状态:
未结题
起止时间:
2020-02-01 至 2025-01-31
关键词:
AdultAgeAmericanAutomobile DrivingBehaviorBiographyBiosensorBone DiseasesBone MatrixBone RegenerationCell ProliferationCell divisionCellsCessation of lifeChemicalsClinicalCompetenceComplementComplexComputer AnalysisCytoskeletonData SetDaughterDermalEmbryoEpithelial CellsEventExtracellular Signal Regulated KinasesFGF12 geneFractureGene ExpressionGenesGeneticGenetic TranscriptionGoalsGrowthGrowth FactorHeterogeneityHypertrophyImageIndividualInjuryJawLabelLaboratoriesLifeLigandsLimb structureLinkMapsMediatingMessenger RNAMethodologyMethodsMitogensModelingMolecularMolecular GeneticsMonitorMorphogenesisNatural regenerationOsteoblastsOsteoclastsPathway interactionsPatternPopulationPrimordiumProcessProliferatingProtein AnalysisPublishingRegenerative capacityRegulationRiskSignal TransductionSkeletal boneSkinStructureSystemTestingTissuesTransgenic OrganismsTraumaTravelWorkZebrafishbonebone imagingcell behaviorcraniofacial developmenteconomic impactexperimental studygenetic approachimaging modalityimaging platformimprovedin vivo imaginginsightlimb amputationlive cell imagingmathematical modelmembermigrationnovelpharmacologicprogramsregeneration potentialregenerative growthresponsesingle cell sequencingsocioeconomicsspatiotemporaltranscription factortranscriptometranscriptomic profilingtransmission process
中文摘要
摘要:
--
哺乳动物的骨骼在一生中都有足够的能力来再生骨骼,以应对骨折和受伤。然而,它是存在的。
在经历了像肢体这样的重大医疗创伤后,这是开发这种可再生能源潜力的最高限度,但有许多障碍来实现再生能力。
截肢。这一事件产生了非常重大的社会经济影响,据估计,至少每两个美国人中就有一个人截肢。
预计50岁以上的人每年都会有或将有患骨质疏松症的风险,估计有150万人。
一些人会因骨骼疾病而患上严重骨折。最近,我们已经开发出一种新的成像方法,以研究如何治疗。
成骨细胞将驱动斑马鱼的骨再生能力,斑马鱼在严重的创伤后将表现出强大的骨再生能力。
结构就像它们的鳍、鳞片、牙齿和下颌。我们的主要目标是更好地利用这种再生能力,以及新的图像成像。
我们已经创建、建立和使用了斑马鱼基因组中可用的各种分子遗传学方法的平台,以进一步提高我们的生存能力。
为了更好地理解和操纵骨的再生能力,这项新提案的主要目标是促进骨再生能力的提高。
Toto绘制了可以再生有图案的骨骼的主要细胞因子和信号传导事件的图。我们的后续实验将进行测试。
这一假说认为,要纠正骨骼再生的模式,需要一个动态的信号系统,以控制控制事件。
成骨细胞的行为表现在个体和群体的水平上。1)我们将继续使用长期的实时核磁共振成像,而不是标记数据。
可拍照转换的蛋白质、蛋白质和计算蛋白质分析可以生成一张关于细胞如何增殖的详细电子地图。
肥大的细胞和细胞的流动,以及与邻近组织的细胞和组织的相互作用,推动骨组织的再生。
使用尖端的生物传感器、实时成像、计算技术方法、计算机和数学建模技术来解剖。
如何通过一波又一波的化学信号来刺激一个正在再生的成骨细胞种群的快速增长。
我们将使用转录组和分析方法,以进一步获得关于经济增长和因素信号传递的动态变化的见解。
包括基于单细胞DNA测序的方法,将基因表达和程序与成骨细胞联系起来。
行为。这些实验将定义一个全新的、定量的实验框架,用于进一步了解成骨细胞是如何发挥作用的。
行为可以协调骨骼的再生。
英文摘要
Abstract
Mammalian bone has the capacity throughout life to regenerate in response to fracture injury. However, there
is a ceiling for this regenerative potential, with hurdles to regeneration after a major trauma like limb
amputation. This has a significant socioeconomic impact, as it is estimated that at least one in two Americans
over age 50 is expected to have or be at risk of bone disease, and every year an estimated 1.5 million
individuals suffer a fracture due to bone disease. Recently, we have developed imaging methods to study how
osteoblasts drive bone regeneration in zebrafish, which display robust regeneration after major injury to bony
structures like their fins, scales, and jaws. Our goal is to exploit this regenerative capacity, new imaging
platforms we have created, and the molecular genetic approaches available in zebrafish to improve our ability
to understand and manipulate the regenerative capacity of bone. The goal of this proposal is to generate an in
toto map of the cellular and signaling events that regenerate patterned skeletal bone. Our experiments will test
the hypothesis that correct patterning of regenerating bone requires dynamic signaling events that control
osteoblast behaviors at individual and population levels. 1) We will use long-term live imaging, labeling with
photo-convertible proteins, and computational analysis to generate a detailed map of how cell proliferation,
hypertrophy and cellular flows, and interactions with neighboring tissues drive bone regeneration. 2) We will
use cutting edge biosensors, live imaging, computational approaches, and mathematical modeling to dissect
how traveling waves of chemical signals stimulate the growth of a regenerating osteoblast population. 3) We
will use transcriptome profiling approaches to derive further insights on the dynamics of growth factor signaling,
including single-cell sequencing-based approaches to link gene expression programs with osteoblast
behaviors. These experiments will define a novel quantitative framework for understanding how osteoblast
behaviors orchestrate bone regeneration.
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会议论文
Mechanisms and developmental functions of cytoplasmic flows in early embryogenesis
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批准号:10297436
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项目类别:
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资助金额:$30.13万
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财政年份:2021
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
Mechanisms and developmental functions of cytoplasmic flows in early embryogenesis
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批准号:10796050
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项目类别:
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资助金额:$20.6万
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财政年份:2021
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
Mechanisms and developmental functions of cytoplasmic flows in early embryogenesis
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批准号:10491186
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项目类别:
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资助金额:$28.89万
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财政年份:2021
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
LIVE IMAGING OF BONE REGENERATION IN ZEBRAFISH
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批准号:10543896
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项目类别:
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资助金额:$6.74万
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财政年份:2020
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
LIVE IMAGING OF BONE REGENERATION IN ZEBRAFISH
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批准号:10324550
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项目类别:
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资助金额:$51.52万
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财政年份:2020
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
LIVE IMAGING OF BONE REGENERATION IN ZEBRAFISH
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批准号:10754310
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项目类别:
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资助金额:$6.74万
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财政年份:2020
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
LIVE IMAGING OF BONE REGENERATION IN ZEBRAFISH
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批准号:10414209
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项目类别:
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财政年份:2020
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
Time-keeping mechanisms of embryonic cell cycles
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批准号:9287251
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项目类别:
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资助金额:$32.53万
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财政年份:2017
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
Time-keeping mechanisms of embryonic cell cycles
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项目类别:
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财政年份:2017
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
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批准号:8839511
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项目类别:
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财政年份:2014
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
Time-keeping mechanisms in Drosophila embryonic development
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批准号:8424355
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项目类别:
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资助金额:$9.69万
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财政年份:2013
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负责人:Stefano Di Talia
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依托单位:
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依托单位:
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项目类别:省市级项目
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负责人:
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批准号:2025JJ70209
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批准年份:2022
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批准年份:2022
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批准号:81973577
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批准号:81602908
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