Quantitative analysis of human notochord development
Quantitative analysis of human notochord development
批准号:
BB/W002310/1
负责人:
Guillaume Blin
金额:
$88.79万
依托单位:
依托单位国家:
英国
项目类别:
Research Grant
财政年份:
2022
资助国家:
英国
项目状态:
未结题
起止时间:
2022 至 --
中文摘要
脊索祖细胞对胚胎发育至关重要,是形成和维持椎间盘的细胞的前体。与任何其他结缔组织不同的是,椎间盘在童年时期很早就开始衰老。这一老龄化过程是慢性下腰痛的普遍原因,影响了超过50%的全球人口的生活质量,也是限制行动能力的主要原因。毫无疑问,无限制地获得Notops将为基础生物医学研究和再生医学提供无数机会。然而,NotoPs不能从健康人身上获得,目前还不可能可靠地通过胚胎干细胞(ESCs)的分化获得NotoPs。这是因为目前的策略是基于对早期脊索发育的不完整、只有定性的了解而设计的。为了应对这一挑战,并绕过稀有胚胎细胞群体研究固有的技术和伦理限制,我们开发了一种名为hAXIOMS的创新实验系统。这个新的易于处理的体外系统使用微图案技术,这项技术使我们能够引导人类ESCs的发展成为标准的脊索模式和围绕NotoP出现的所有谱系。在这里,我们建议使用hAXIOMS和我们实验室开发的定量方法来建立组织组织和力学如何与信号动力学相互作用来定义NotoP。我们将利用这一新知识来制定一个有效地从人类胚胎干细胞中提取NotoP的可靠方案。该项目将a)将NotoP用于再生医学和基础生物医学研究,b)告知我们对NotoP附近出现的其他治疗相关细胞类型的理解和控制,以及c)建立hAXIOM作为一个范例实验系统,使我们能够在未来研究健康的轴向发育和脊柱侧弯的胚胎起源(严重的椎间盘退变的原因之一)。
英文摘要
Notochord progenitors (NotoPs) are vital for embryonic development and are the precursors of the cells that form and maintain intervertebral discs. Unlike any other connective tissues, intervertebral discs start ageing early in life during childhood. This ageing process is the prevalent cause of chronic low back pain impacting the quality of life in more than 50% of the global population and a major cause of mobility limitations. There is no doubt that an unlimited access to NotoPs would open numerous opportunities for basic biomedical research and regenerative medicine. However, NotoPs cannot be obtained from healthy individuals and it is currently not possible to reliably obtain NotoPs from the differentiation of embryonic stem cells (ESCs). This is because current strategies have been devised on the basis of an incomplete, qualitative-only understanding of early notochord development.To tackle this challenge and circumvent the technical and ethical limitations inherent to research on rare embryonic cell populations, we have developed an innovative experimental system termed hAXIOMs. This novel tractable in vitro system uses micropatterning, a technology which enables us to guide the development of human ESCs into standardised patterns of notochord and all the lineages that surround the emergence of NotoPs.Here, we propose to use hAXIOMs together with quantitative methods developed in our lab to establish how tissue organisation and mechanics interplay with signalling dynamics to define NotoPs. We will leverage this new knowledge to produce a robust protocol for the efficient derivation of NotoPs from hESCs.This project will a) enable the use of NotoPs for regenerative medicine and basic biomedical research, b) inform our understanding and control over other therapeutically relevant cell types that emerge in the immediate vicinity of NotoPs and c) establish hAXIOMs as a paradigm experimental system allowing us in the future to investigate healthy axial development and the embryonic origins of scoliosis (one of the causes of severe intervertebral disc degeneration).
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科研奖励(0)
会议论文
A bioengineering platform for the multiparametric and quantitative control of the cell environment across scales
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批准号:BB/T017961/1
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项目类别:Research Grant
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资助金额:$29.28万
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财政年份:2020
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负责人:Guillaume Blin
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依托单位:
国内基金
海外基金
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批准号:--
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依托单位:
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项目类别:外国学者研究基金项目
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批准年份:2024
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