线粒体和过氧化物酶体在神经干细胞干性维持中的机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31771491
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    58.0万
  • 负责人：
    朱剑虹
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    C0701.细胞器及亚细胞结构、互作与功能
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

One of the key characteristics of stem cells is to maintain their stemness.The biological behavior of organelles, especially for mitochondria and peroxisome, affects both the stemness maintaining of stem cells and the fate of daughter cells after mitosis. In view of the broad application prospects of the stem cells in in regenerative medicine and cell therapy, more and more studies focus on how to maintain the stemness of stem cells and delay stem cells aging. Therefore, this study is aimed at exploring the mechanism of the key organelles to maintain the stemness of neural stem cells in order to facilitate the clinical application of neural stem cells. We try to study the influence of the number and activity of mitochondria and peroxisome on the neural stem cells; the relationship between the distribution and localization of mitochondria and peroxisome and the fate of neural stem cells /daughter cells during mitosis; and investigated the mechanism of stemness maintenance of the neural stem cells, from mitochondrial autophagy, reactive oxygen species and so on. This project used the biological characteristics of the mitochondria and peroxisome as a starting point to investigate the biological characteristics of neural stem cells and systematically elaborated the mechanism of mitochondria and peroxisome in the stemness maintenance of the neural stem cells and affecting the fate of daughter cells.
干细胞干性的维持是干细胞关键特性之一，细胞器的生物学行为不仅影响干细胞干性维持，并且影响有丝分裂后子细胞的细胞命运，其中线粒体和氧化物酶体发挥了关键作用。鉴于干细胞在再生医学和细胞治疗上面的广阔应用前景，维持干细胞干性和延缓干细胞衰老成为了目前研究的焦点。因此，本课题旨在探究关键性细胞器维持神经干细胞干性的机制以便于服务神经干细胞的临床应用。本项目组着力于研究线粒体与过氧化物酶体的数量和活性对神经干细胞干性的影响；有丝分裂过程中线粒体与过氧化物酶体的分配和定位与神经干细胞干性和子细胞细胞命运之间的关系；活性氧簇、线粒体自噬和调控细胞凋亡等方面维持神经干细胞干性的机制。我们以线粒体和过氧化物酶体的生物学行为为切入点详细探究神经干细胞的生物学特征，全面详细阐述线粒体和过氧化物酶体对神经干细胞干性维持和影响子细胞细胞命运的作用机制。

结项摘要

干细胞干性的维持是干细胞关键特性之一，细胞器的生物学行为不仅影响干细胞干性维持，并且影响有丝分裂后子细胞的细胞命运，其中线粒体和过氧化物酶体发挥了关键作用 。本课题旨在探究关键性细胞器维持神经干细胞干性的机制以便于服务神经干细胞及线粒体在缺血性脑卒中的治疗应用。本项目组着力于研究线粒体与过氧化物酶体的数量和活性对神经干细胞干性的影响；有丝分裂过程中线粒体与过氧化物酶体的分配和定位与神经干细胞干性和子细胞命运之间的关系；活性氧簇、线粒体自噬和调控细胞凋亡等方面维持神经干细胞干性的机制。在缺血性脑卒中的治疗过程中常见脑血流再通后损伤加重的现象，称为脑缺血-再灌注损伤。这是一个很常见的病理生理过程，除了在缺血性脑卒中和心肌梗死血管再通治疗过程中可见外，还常常见于器官移植、低血容量休克等情况。线粒体除了作为细胞的能量工厂为细胞提供大量能量之外，还与钙平衡、细胞凋亡、活性氧簇生成、代谢物合成、激素合成等相关。我们进一步利用提纯的线粒体治疗缺血性脑卒中，并探索其可能机制。我们的研究显示提纯线粒体改善了SD大鼠脑缺血-再灌注损伤，包括行为学上的改善，以及脑梗死区域大小的改善，并且能在一定程度上延长治疗时间窗。提纯线粒体能够进入到动物脑内。线粒体对细胞缺氧-复氧损伤有保护作用；这种保护作用依赖于氧气，其机制可能是减轻了ROS水平、细胞凋亡水平，改变了细胞的代谢状态。提纯线粒体进入到细胞后与目的细胞的线粒体发生了选择性成分重组，其中一部分与目的细胞的线粒体发生了融合，另一部分则与溶酶体融合，发生线粒体自噬。定制工程细胞合成生物技术是合成生物学和细胞工程学相结合的新兴领域。我们开发出一种新型synNotch受体蛋白Apelin synthetic Notch receptors(AsNR),实现了对新生血管的特异性靶向，为细胞治疗提供了一种新策略。研发成果发表在国际重要的《Nature Communications》和《Science Advances》等杂志，并申请发明专利。研究成果获得中国细胞生物学学会干细胞分会“2020年干细胞创新奖”。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
Mfsd2a and Spns2 are essential for sphingosine-1-phosphate transport in the formation and maintenance of the blood-brain barrier
Mfsd2a 和 Spns2 对于血脑屏障的形成和维持中的 1-磷酸鞘氨醇转运至关重要
  • DOI：
    10.1126/sciadv.aay8627
  • 发表时间：
    2020-05
  • 期刊：
    Science Advances
  • 影响因子：
    13.6
  • 作者：
    Wang Zhifu;Zheng Yongtao;Wang Fan;Zhong Junjie;Zhao Tong;Xie Qiang;Zhu Tongming;Ma Fukai;Tang Qisheng;Zhou Bin;Zhu Jianhong
  • 通讯作者：
    Zhu Jianhong
Chronic stress increases susceptibility to food addiction by increasing the levels of DR2 and MOR in the nucleus accumbens
慢性压力通过增加伏隔核中 DR2 和 MOR 的水平来增加对食物成瘾的易感性
  • DOI：
    10.2147/ndt.s204818
  • 发表时间：
    2019-01-01
  • 期刊：
    NEUROPSYCHIATRIC DISEASE AND TREATMENT
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Wei, Nai-Li;Quan, Zi-Fang;Zhu, Jian-Hong
  • 通讯作者：
    Zhu, Jian-Hong
The finer scale of consciousness: quantum theory
意识的更精细尺度：量子理论
  • DOI：
    10.21037/atm.2019.09.09
  • 发表时间：
    2019-10-01
  • 期刊：
    ANNALS OF TRANSLATIONAL MEDICINE
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li, Tianwen;Tang, Haihang;Zhang, John H.
  • 通讯作者：
    Zhang, John H.
Aloin attenuates cognitive impairment and inflammation induced by D-galactose via down-regulating ERK, p38 and NF-kappa B signaling pathway
芦荟苷通过下调 ERK、p38 和 NF-kappa B 信号通路减轻 D-半乳糖引起的认知障碍和炎症
  • DOI：
    10.1016/j.intimp.2019.03.050
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    International Immunopharmacology
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Zhong Junjie;Wang Fan;Wang Zhifu;Shen Chao;Zheng Yongtao;Ma Fukai;Zhu Tongming;Chen Luping;Tang Qisheng;Zhu Jianhong
  • 通讯作者：
    Zhu Jianhong
Cell Labeling with Cy3 through DNA Hybridization for Assessing Neural Stem Cells Survival and Differentiation
通过 DNA 杂交使用 Cy3 进行细胞标记，用于评估神经干细胞的存活和分化
  • DOI：
    10.1021/acs.bioconjchem.8b00533
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Bioconjugate Chemistry
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Zheng Yongtao;Wang Zhifu;Zhu Tongming;Ma Fukai;Chen Luping;Tang Qisheng;Zhu Jianhong
  • 通讯作者：
    Zhu Jianhong

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
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AI技术路线图

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