Extracellular integration of a cohesive myotendinous junction
粘性肌腱连接的细胞外整合
基本信息
- 批准号:10608522
- 负责人:
- 金额:$ 33.17万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-01-16 至 2027-12-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:3-DimensionalAdultAffectAmino AcidsAmino Acyl-tRNA SynthetasesAreaArticular Range of MotionBenchmarkingCell CommunicationCellsChemistryCoculture TechniquesCollagenComplexConfocal MicroscopyConnective TissueConnective Tissue CellsDataDepositionDevelopmentDisparateEmbryoEmbryonic DevelopmentEngineeringEnterobacteria phage P1 Cre recombinaseEventExtracellular MatrixExtracellular ProteinFibrinForelimbGelGrowthHindlimb SuspensionImmunohistochemistryIn VitroIncubatedIndividualInjuryKnock-outKnowledgeLabelLiquid ChromatographyMechanicsMediatingMembraneMetabolicMethodsMinorModelingMorphologyMovementMusMuscleMuscle ContractionMusculoskeletalMusculoskeletal SystemNormal RangePeriodicityPhysical activityPopulationPredispositionPropertyProtein BiosynthesisProteinsProteomeProteomicsRodent ModelRoleSignal TransductionSkeletal MuscleSportsStretchingStructureSupportive careTechnologyTenascinTendon structureTestingThree-Dimensional ImagingTissuesTraumaVirginiaVisualizationWorkbonecell motilitycell typeclinical translationcomparison controlcourse developmentdefined contributiondifferential expressioneffective therapyexperienceextracellularfunctional restorationgenetic manipulationin vivomacromoleculemechanical forcemechanical loadmouse modeloptogeneticsperiostinprogenitorskillssmall hairpin RNAstress reductiontandem mass spectrometrytherapy developmentthrombospondin 4transmission processtreadmill training
项目摘要
Force is transmitted from muscle to tendon across a specialized interface called the myotendinous junction
(MTJ). The MTJ consists of transmembrane, intercellular and extracellular proteins that connect muscle to the
cells and extracellular matrix (ECM) of tendon. The ECM is a 3D network of macromolecules that forms a
continuum integrating muscle and tendon, facilitating the seamless transmission of force. The interdigitating
interface of the MTJ is critical in force transmission from muscle to tendon and is hypothesized to reduce stress;
nevertheless, MTJ injuries can arise from diverse events, including physical work, sports and trauma, which
typically occur due to excessive eccentric force. Challenges in the clinical translation of engineering technologies
targeted toward the muscle-tendon interface arise from the difficulty in integrating two disparate tissues to form
a seamless MTJ. The objective of this proposal is to identify the role of the ECM and mechanical loading in
establishing and maintaining the strong linkage between muscle and tendon. This knowledge will be essential
for developing therapies to restore functionality to damaged MTJs.
The proposed studies will test the hypothesis that the formation of a mechanically robust MTJ is dependent
on the integration of ECM secreted by both muscle and connective tissue cells at the interface and is maintained
by cyclic loading. We will test our hypothesis in two separate aims. In Aim 1, we will identify the cells and
reciprocal interactions that establish an MTJ-specific ECM. We will use cell-specific metabolic labeling and
proteomics to identify the components that muscle and connective tissue cells independently contribute to the
MTJ (Aim 1a). Since it is currently technically infeasible to target the expression of MTJ-specific proteins only at
the muscle-tendon interface in vivo, we will use in vitro co-cultures to investigate and perturb the reciprocal
signaling between myogenic and connective tissue cells (Aim 1b).
In Aim 2, we will determine role of mechanical forces in creating and maintaining a functional MTJ. First, we
will directly investigate how embryonic motility affects development by using the muscular dysgenesis mouse
model in which muscle contraction is abrogated (Aim 2a). Then we will directly compare how unloading (hindlimb
suspension) and increased loading (treadmill training) affect the remodeling of ECM at the interface using
metabolic labeling and proteomics. Next, we will generate 3D muscle-tendon constructs based on fibrin gels and
cell-generated ECM (Aim 2b), since is not feasible to completely remove all mechanical forces in vivo. The
constructs will enable us to test the effect of unloading, and static and cyclic loading on MTJ formation.
Successful completion of the proposed studies will identify the extracellular parameters that establish and
maintain the interface between muscle and tendon, which is essential for developing therapies to restore
functionality to damaged MTJs.
力通过一个称为肌腱连接的特殊界面从肌肉传递到肌腱
(MTJ)。MTJ由跨膜、细胞间和细胞外蛋白质组成,其将肌肉连接到
细胞和细胞外基质(ECM)。ECM是一种大分子的3D网络,
肌肉和肌腱的连续体,促进力的无缝传递。指状交错
MTJ的界面在从肌肉到肌腱的力传递中是关键的,并且被假设为减少应力;
然而,MTJ损伤可由各种事件引起,包括体力劳动、运动和创伤,
通常由于过大的偏心力而发生。工程技术临床转化的挑战
由于难以整合两种不同的组织以形成
无缝MTJ。本提案的目的是确定ECM和机械载荷在以下方面的作用:
建立和维持肌肉和肌腱之间的牢固联系。这些知识将是必不可少的
用于开发治疗方法以恢复受损MTJ的功能。
拟议的研究将测试这一假设,即机械坚固的MTJ的形成依赖于
对肌肉和结缔组织细胞分泌的ECM在界面处的整合有影响,
循环加载。我们将从两个不同的目标来检验我们的假设。在目标1中,我们将识别细胞,
建立MTJ特异性ECM的相互作用。我们将使用细胞特异性代谢标记,
蛋白质组学,以确定肌肉和结缔组织细胞独立贡献的组成部分,
MTJ(目标1a)。由于目前在技术上不可行的是,仅靶向表达MTJ特异性蛋白,
在体内的肌肉-肌腱界面,我们将使用体外共培养来研究和干扰相互作用。
生肌细胞和结缔组织细胞之间的信号传导(Aim 1b)。
在目标2中,我们将确定机械力在创建和维持功能性MTJ中的作用。一是
将通过使用肌肉发育不全小鼠直接研究胚胎运动如何影响发育
肌肉收缩被取消的模型(目标2a)。然后,我们将直接比较如何卸载(后肢
悬吊)和增加负荷(跑步机训练)影响ECM在界面处的重塑,
代谢标记和蛋白质组学。接下来,我们将基于纤维蛋白凝胶生成3D肌肉肌腱结构,
细胞产生的ECM(目标2b),因为在体内完全去除所有机械力是不可行的。的
构造将使我们能够测试卸载、静态和循环加载对MTJ形成的影响。
成功完成拟议的研究将确定细胞外参数,
保持肌肉和肌腱之间的界面,这对于开发治疗方法以恢复
功能损坏的MTJ。
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 }}
Sarah Calve其他文献
Sarah Calve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('Sarah Calve', 18)}}的其他基金
The interplay between active and passive mechanics in the aging bladder
老化膀胱中主动和被动力学之间的相互作用
- 批准号:
10827248 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Biomechanical influence of ECM remodeling on the developing enthesis
ECM重塑对发育中的生物力学影响
- 批准号:
10263389 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Biomechanical influence of ECM remodeling on the developing enthesis
ECM重塑对发育中的生物力学影响
- 批准号:
10250802 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Biomechanical influence of ECM remodeling on the developing enthesis
ECM重塑对发育中的生物力学影响
- 批准号:
9398473 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Defining the mechanical link that unites the musculoskeletal system during limb development
定义肢体发育过程中联合肌肉骨骼系统的机械链接
- 批准号:
10226662 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Biomechanical Influence of ECM Remodeling on the Developing Enthesis
ECM 重塑对发育中的生物力学影响
- 批准号:
9552708 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Imaging the role of hyaluronic acid in skeletal muscle assembly during murine for
透明质酸在小鼠骨骼肌组装过程中的作用成像
- 批准号:
8827679 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Imaging the role of hyaluronic acid in skeletal muscle assembly during murine for
透明质酸在小鼠骨骼肌组装过程中的作用成像
- 批准号:
8702704 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
相似国自然基金
成人免疫性血小板减少症(ITP)中血小板因子4(PF4)通过调节CD4+T淋巴细胞糖酵解水平影响Th17/Treg平衡的病理机制研究
- 批准号:82370133
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
贫血联合 BDNF 基因甲基化对成人不同生命阶段寿命影响及机制的队列研究
- 批准号:n/a
- 批准年份:2022
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
依恋相关情景模拟对成人依恋安全感的影响及机制
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
生活方式及遗传背景对成人不同生命阶段寿命及死亡的影响及机制的队列研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:56 万元
- 项目类别:面上项目
环状miR-155对成人T细胞白血病恶性增殖的影响及其作用机制研究
- 批准号:LQ21C060003
- 批准年份:2020
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
成人与儿童结核病发展的综合研究:细菌菌株和周围微生物组的影响
- 批准号:81961138012
- 批准年份:2019
- 资助金额:100 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
羽毛球运动对成人视运动知觉可塑性的影响:行为和神经机制研究
- 批准号:31471003
- 批准年份:2014
- 资助金额:70.0 万元
- 项目类别:面上项目
IVF子代脐血管中钙调蛋白S100A6和S100A10下调的分子机制及其对远期血管功能影响的机理研究
- 批准号:81300545
- 批准年份:2013
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
取食棉花花外蜜对异色瓢虫成虫营养生理及捕食行为的影响
- 批准号:31201542
- 批准年份:2012
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
影响果蝇翅膀成虫盘发育的基因网络的数学模型
- 批准号:10601029
- 批准年份:2006
- 资助金额:17.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
成人診療科における小児期発症慢性疾患患者への成人移行支援ガイドラインの作成
制定指南,支持成人临床部门患有儿童期慢性疾病的患者过渡到成年
- 批准号:
24K13986 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
青少年期から成人期への移行についての追跡的研究―地方中核市における第二波調査
青春期向成年过渡的追踪研究——某区域核心城市的第二波调查
- 批准号:
23K22251 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
成人に必要な新たなコンピテンシーの確立と調整学習を基にしたその育成手法の開発
建立成人所需的新能力,并制定基于协调学习的发展方法
- 批准号:
23K22319 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
縦断研究による胎児期から成人までの個体・環境要因と青年期の社会的行動との関係解明
通过纵向研究阐明胎儿期至成年期个体/环境因素与青春期社会行为的关系
- 批准号:
23K25735 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
成人末梢血(献血血液)に含まれる造血幹細胞を用いた血管再生医療の実現
利用成人末梢血(捐献血)中含有的造血干细胞实现血管再生医学
- 批准号:
24K10613 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
成人期前期におけるBig Fiveパーソナリティの年齢変化と社会的投資の原則の検討
审视大五人格的年龄变化和成年早期社会投资的原则
- 批准号:
24K16817 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
成人T細胞白血病に対するCRISPR-Cas13を用いた遺伝子治療戦略の開発
使用 CRISPR-Cas13 开发成人 T 细胞白血病基因治疗策略
- 批准号:
24K11570 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
成人T細胞白血病リンパ腫におけるフマル酸ジメチルの効果と作用機序を明らかにする。
阐明富马酸二甲酯对成人T细胞白血病-淋巴瘤的作用及作用机制。
- 批准号:
24K18550 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
成人吃音者における感覚運動制御機序の解明と臨床応用に関する研究
成人口吃者感觉运动控制机制的阐明及临床应用研究
- 批准号:
24K14304 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
成人期ADHDに対する客観的診断補助システムの開発-視線追跡装置を用いて-
开发成人多动症客观诊断辅助系统 - 使用眼球追踪设备 -
- 批准号:
24K10706 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 33.17万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)