Engineering High-Fidelity Human Cochlear Organoids

工程高保真人类耳蜗类器官

基本信息

  • 批准号:
    10535013
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 67.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-07-01 至 2027-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Loss of sensory hair cells and/or innervating neurons in the cochlea causes irreversible hearing loss in humans. However, progress on research for realizing biological restoration of hearing has been hampered due to the paucity of human cochlear tissues. My laboratory recently developed a novel organoid system to generate inner ear sensory epithelia containing functional sensory hair cells from aggregates of human pluripotent stem cells in 3D culture. While these first-generation organoids are a valuable tool for studying human inner ear development, they only generate hair cells with structural and functional properties of native vestibular hair cells and fail to produce any cochlear cell types. Another limitation with our original system is the lack of central nervous system components. To overcome these limitations, we aim at developing a next- generation human microphysiological system that more faithfully recapitulates development of the auditory periphery and brainstem. In Aim 1, we will carry out genetic programming and a small-scale CRISPR screen to increase the number of outer hair cells arising in cochlear organoids. The identity of derived hair cells will be validated by single-cell electrophysiology, electron microscopy and single-cell RNA-sequencing. Additionally, maturation of derived hair cells will be promoted by thyroid hormone treatments. In Aim 2, we will establish novel human cochlear-hindbrain assembloids and assess afferent neural circuit development in these assembloids. In Aim 3, we will develop dynamic/tunable hydrogels and test if introducing a spatial gradient of stiffness in the microenvironment during organoid formation can affect tissue patterning or cellular differentiation. Spatial gradients of signaling molecules will be also introduced in hydrogels to test if the dorso- ventral axis formation can be recapitulated during organoid differentiation. The outcome of this study will provide a paradigm-changing approach for studying normal and pathological development of cochlear hair cells and their ascending neural circuits.
项目概要 耳蜗中感觉毛细胞和/或支配神经元的丧失会导致不可逆的听力损失 人类。然而,实现听力生物恢复的研究进展却因以下原因而受到阻碍: 人类耳蜗组织的缺乏。我的实验室最近开发了一种新型类器官系统 从人类聚集体中产生含有功能性感觉毛细胞的内耳感觉上皮 3D 培养中的多能干细胞。虽然这些第一代类器官是研究的宝贵工具 人类内耳发育时,它们只产生具有天然结构和功能特性的毛细胞 前庭毛细胞并且无法产生任何耳蜗细胞类型。我们原始系统的另一个限制是 缺乏中枢神经系统成分。为了克服这些限制,我们的目标是开发下一代 新一代人体微生理系统,更忠实地再现听觉的发展 外周和脑干。在目标 1 中,我们将进行基因编程和小规模 CRISPR 筛选,以 增加耳蜗类器官中产生的外毛细胞的数量。衍生毛细胞的身份将是 通过单细胞电生理学、电子显微镜和单细胞 RNA 测序进行验证。此外, 甲状腺激素治疗将促进衍生毛细胞的成熟。在目标 2 中,我们将建立 新型人类耳蜗后脑组合体并评估这些神经回路的发育 装配体。在目标 3 中,我们将开发动态/可调水凝胶并测试是否引入空间梯度 类器官形成过程中微环境的硬度会影响组织模式或细胞 差异化。信号分子的空间梯度也将被引入水凝胶中,以测试背侧是否 腹轴的形成可以在类器官分化过程中重现。这项研究的结果将 为研究耳蜗毛的正常和病理发育提供一种改变范式的方法 细胞及其上行神经回路。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

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:
  • 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 }}

Eri Hashino其他文献

Eri Hashino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('Eri Hashino', 18)}}的其他基金

Engineering High-Fidelity Human Cochlear Organoids
工程高保真人类耳蜗类器官
  • 批准号:
    10641936
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Modeling Genetic Inner Ear Disorders with Human Pluripotent Stem Cells
用人类多能干细胞模拟遗传性内耳疾病
  • 批准号:
    9214594
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Modeling Genetic Inner Ear Disorders with Human Pluripotent Stem Cells
用人类多能干细胞模拟遗传性内耳疾病
  • 批准号:
    10062940
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Modeling Inner Ear Differentiation with Pluripotent Stem cells
用多能干细胞模拟内耳分化
  • 批准号:
    8915311
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Modeling Inner Ear Differentiation with Pluripotent Stem Cells
用多能干细胞模拟内耳分化
  • 批准号:
    10394804
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Modeling Inner Ear Differentiation with Pluripotent Stem cells
用多能干细胞模拟内耳分化
  • 批准号:
    8696409
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Modeling Inner Ear Differentiation with Pluripotent Stem Cells
用多能干细胞模拟内耳分化
  • 批准号:
    9916726
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Modeling Inner Ear Differentiation with Pluripotent Stem Cells
用多能干细胞模拟内耳分化
  • 批准号:
    10615050
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Induced Pluripotent Stem Cells for Modeling Congenital Deafness
用于模拟先天性耳聋的诱导多能干细胞
  • 批准号:
    8663875
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
Induced Pluripotent Stem Cells for Modeling Congenital Deafness
用于模拟先天性耳聋的诱导多能干细胞
  • 批准号:
    8510855
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Effect of tea flavonoids and low dose estrogen on bone metabolism in an animal model for age-related bone loss
茶黄酮和低剂量雌激素对年龄相关性骨质流失动物模型骨代谢的影响
  • 批准号:
    488140-2016
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
The Structural and Metabolic Changes Associated with Ependymal Layer Disruption in the Age Continuum of Hydrocephalus - A Human and Animal Model Study
脑积水年龄连续体中与室管膜层破坏相关的结构和代谢变化 - 人类和动物模型研究
  • 批准号:
    376678
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
    Studentship Programs
Effect of tea flavonoids and low dose estrogen on bone metabolism in an animal model for age-related bone loss
茶黄酮和低剂量雌激素对年龄相关性骨质流失动物模型骨代谢的影响
  • 批准号:
    488140-2016
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
Effect of tea flavonoids and low dose estrogen on bone metabolism in an animal model for age-related bone loss
茶黄酮和低剂量雌激素对年龄相关性骨质流失动物模型骨代谢的影响
  • 批准号:
    488140-2016
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
    Postdoctoral Fellowships
Animal model of impaired autoregulation for study of age related vascular cognitive impairment
用于研究年龄相关血管认知障碍的自动调节受损动物模型
  • 批准号:
    9197938
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
The domestic cat as an animal model for age-related neurofibrillary tangles
家猫作为年龄相关神经原纤维缠结的动物模型
  • 批准号:
    24780283
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Identification of candidate genes responsible for an increased susceptibility of age-related macular degeneration using an animal model and its application to gene diagnosis.
使用动物模型鉴定导致年龄相关性黄斑变性易感性增加的候选基因及其在基因诊断中的应用。
  • 批准号:
    22591939
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
MT1-MMP-based Animal Model of Age-related Macular Degeneration (AMD)
基于 MT1-MMP 的年龄相关性黄斑变性 (AMD) 动物模型
  • 批准号:
    8101435
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
MT1-MMP-based Animal Model of Age-related Macular Degeneration (AMD)
基于 MT1-MMP 的年龄相关性黄斑变性 (AMD) 动物模型
  • 批准号:
    7481783
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
A novel molecular paradigm of age-related macular degeneration in view of the social trend in nocturnal: An approach using an animal model
鉴于夜间活动的社会趋势,年龄相关性黄斑变性的新分子范式:使用动物模型的方法
  • 批准号:
    20791248
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 67.24万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了