Mechno-regulation of genome function to direct stem cell fate

基因组功能的机械调节指导干细胞的命运

基本信息

  • 批准号:
    BB/N018532/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 55.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2017 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

A growing number of pathological conditions are associated with inappropriate or defective cellular sensing of their mechanical environment. Adult mesenchymal stem cells (MSCs) provide a promising cell source for many regenerative therapies although relatively little is known concerning the mechanisms through which mechanical stimuli are transduced into regulatory signals within the cell.Cellular behaviour is largely regulated by gene expression, which is directed from within the nucleus through transcription of DNA. DNA is packaged within the nucleus as chromatin. The compaction state of chromatin impacts gene transcription, and can result in gene silencing. This compaction state is controlled by a number of histone proteins, and is further influenced by the nuclear lamina, a fibrillar matrix within the nucleus lining the inner nuclear membrane. This controls gene silencing in DNA situated near the edge of the nucleus, and is connected via a complex of proteins (the LINC complex) to the cytoskeleton; the cells skeleton which provides the cell with structure. During stem cell differentiation, the nucleus has been shown to remodel, with alterations to nuclear stiffness and the nuclear lamina; potentially influencing gene transcription. Furthermore, if the nucleus stiffness and the connections between the nucleus and cytoskeleton, the LINC complex, are modulated, force transfer to the nucleus may be altered.This project will address the concept that the nucleus acts as a sensor for mechanical stimuli. It will also address the hypothesis that the role of the nucleus as a mechanosensor changes as a cell progresses along its differentiation route. We will investigate the mechanisms through which mechanical stimuli can induce changes in nuclear organisation and stem cell differentiation. By fully characterising changes in the mechanical properties, protein composition, nuclear architecture and epigenetic signature of biophysically stimulated MSCs as they undergo differentiation, we will identify key pathways responsible for the alteration of cellular mechanosensitivity. These can then be targeted to repair defective mechanosensitivity in diseased or aged cells.The results of this work will have far reaching implications for our understanding of how cells respond to mechanical stimulation, and will impact strategies for cell based regenerative medicine and musculoskeletal repair.
越来越多的病理状况与其机械环境的不适当或有缺陷的细胞感知有关。成体间充质干细胞(MSCs)是一种有前途的再生治疗细胞来源,但其将机械刺激转化为细胞内调控信号的机制目前知之甚少,细胞行为主要受基因表达调控,基因表达由细胞核内的DNA转录调控。DNA作为染色质包装在细胞核内。染色质的致密状态影响基因转录,并可导致基因沉默。这种致密状态由许多组蛋白控制,并进一步受到核纤层的影响,核纤层是细胞核内内衬核膜的纤维基质。它控制位于细胞核边缘附近的DNA中的基因沉默,并通过蛋白质复合物(LINC复合物)连接到细胞骨架;细胞骨架为细胞提供结构。在干细胞分化过程中,细胞核已被证明会重塑,改变核硬度和核纤层;可能影响基因转录。此外,如果细胞核的刚度和细胞核与细胞骨架之间的连接,LINC复合体,被调制,力传递到细胞核可能会改变。本项目将解决的概念,细胞核作为一个传感器的机械刺激。它还将解决的假设,细胞核作为一个机械传感器的作用,随着细胞的进展沿着其分化路线的变化。我们将研究机械刺激诱导细胞核组织和干细胞分化的机制。通过充分表征生物刺激的MSC在分化过程中的机械特性、蛋白质组成、核结构和表观遗传特征的变化,我们将确定负责细胞机械敏感性改变的关键途径。这些可以有针对性地修复病变或老化细胞中有缺陷的机械敏感性。这项工作的结果将对我们理解细胞如何对机械刺激做出反应产生深远的影响,并将影响基于细胞的再生医学和肌肉骨骼修复的策略。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
An in vitro investigation of the inflammatory response to the strain amplitudes which occur during high frequency oscillation ventilation and conventional mechanical ventilation.
对高频振荡通气和常规机械通气期间发生的应变幅度的炎症反应的体外研究。
  • DOI:
    10.1016/j.jbiomech.2019.03.024
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Harris C
  • 通讯作者:
    Harris C
Covariation of Pluripotency Markers and Biomechanical Properties in Mouse Embryonic Stem Cells.
  • DOI:
    10.3389/fcell.2022.858884
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.5
  • 作者:
    Brookes, Oliver;Thorpe, Stephen D.;Rigby Evans, Olga;Keeling, Michael C.;Lee, David A.
  • 通讯作者:
    Lee, David A.
Modulation of sirtuins during monolayer chondrocyte culture influences cartilage regeneration upon transfer to a 3D culture environment.
单层软骨细胞培养过程中Sirtuins的调节会影响软骨再生3D培养环境。
  • DOI:
    10.3389/fbioe.2022.971932
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Heywood, Hannah K. K.;Thorpe, Stephen D. D.;Jeropoulos, Renos M. M.;Caton, Paul W. W.;Lee, David A. A.
  • 通讯作者:
    Lee, David A. A.
Does lamin A/C play a role in neuronal differentiation?
核纤层蛋白 A/C 在神经元分化中发挥作用吗?
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 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.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

David Alan Lee其他文献

David Alan Lee的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('David Alan Lee', 18)}}的其他基金

Engineering Circadian Biology into Induced Pluripotent Stem Cell Organ-on-a-Chip Models
将昼夜节律生物学工程转化为诱导多能干细胞器官芯片模型
  • 批准号:
    NC/X002152/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
    Research Grant
BBSRC IAA Queen Mary University of London
BBSRC IAA 伦敦玛丽女王大学
  • 批准号:
    BB/X511067/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
    Research Grant
Platform Grant: Multiscale Mechanobiology for Tissue Engineering
平台资助:组织工程的多尺度力学生物学
  • 批准号:
    EP/E046975/1
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
    Research Grant
Queen Mary, University of London - Discipline Bridging Initiative
伦敦大学玛丽皇后学院 - 学科桥梁计划
  • 批准号:
    G0502256/1
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

CBP/p300-HADH轴在基础胰岛素分泌调节中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82370798
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TIPE2调控巨噬细胞M2极化改善睑板腺功能障碍的作用机制研究
  • 批准号:
    82371028
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PRNP调控巨噬细胞M2极化并减弱吞噬功能促进子宫内膜异位症进展的机制研究
  • 批准号:
    82371651
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
精氨酸调控骨髓Tregs稳态在脓毒症骨髓功能障碍中的作用研究
  • 批准号:
    82371770
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Got2基因对浆细胞样树突状细胞功能的调控及其在系统性红斑狼疮疾病中的作用研究
  • 批准号:
    82371801
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    47.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
亚低温调控颅脑创伤急性期神经干细胞Mpc2/Lactate/H3K9lac通路促进神经修复的研究
  • 批准号:
    82371379
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
糖尿病ED中成纤维细胞衰老调控内皮细胞线粒体稳态失衡的机制研究
  • 批准号:
    82371634
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PfAP2-R介导的PfCRT转录调控在恶性疟原虫对喹啉类药物抗性中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82372275
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
α-酮戊二酸调控ACMSD介导犬尿氨酸通路代谢重编程在年龄相关性听力损失中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371150
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
mPFC-VTA-NAc多巴胺能投射调控丙泊酚麻醉—觉醒的机制研究
  • 批准号:
    82371284
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Male x Female Protein Interactions Mediating Reproductive Success in the Drosophila Mating Plug
雄性与雌性蛋白质相互作用介导果蝇交配插头的繁殖成功
  • 批准号:
    10824541
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
Microbiome Regulation of the Host Mitochondrial Genome
宿主线粒体基因组的微生物组调控
  • 批准号:
    FT230100513
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
    ARC Future Fellowships
Molecular and Cellular Regulation of Uterine Morphogenesis
子宫形态发生的分子和细胞调节
  • 批准号:
    10750127
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
Oral pathogen - mediated pro-tumorigenic transformation through disruption of an Adherens Junction - associated RNAi machinery
通过破坏粘附连接相关的 RNAi 机制,口腔病原体介导促肿瘤转化
  • 批准号:
    10752248
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
Genome targeting by highly accurate design of Zinc Fingers to enable novel therapeutics and research tools
通过高度精确的锌指设计进行基因组靶向,以实现新型疗法和研究工具
  • 批准号:
    479699
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
    Operating Grants
Understanding the Mechanisms and Consequences of Basement Membrane Aging in Vivo
了解体内基底膜老化的机制和后果
  • 批准号:
    10465010
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
Decoding AMPK-dependent regulation of DNA methylation in lung cancer
解码肺癌中 DNA 甲基化的 AMPK 依赖性调节
  • 批准号:
    10537799
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
The role of BET proteins in pathological cardiac remodeling
BET蛋白在病理性心脏重塑中的作用
  • 批准号:
    10538142
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
ILLUMINATION OF CHROMATIN REGULATION VIA CHEMICAL CONTROLLED PROXIMITY
通过化学控制的接近来阐明染色质调控
  • 批准号:
    10550480
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
Non-Coding RNAs in Gene Regulation, Genome Defense, and Epigenetic Inheritance
基因调控、基因组防御和表观遗传中的非编码 RNA
  • 批准号:
    10551436
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.58万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了