mTORC1在iPS来源的神经干细胞修复脊髓损伤中的作用及机制研究

批准号:
31470949
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
刘斌
依托单位:
学科分类:
C1004.组织再生与人工器官
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张良明、黄敏军、张月、陈瑞强、刘畅、杨阳、庞卯、杨补、冯丰
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中文摘要
诱导多能干细胞(iPS)可定向分化为神经干细胞(NSC)与神经元,是一种优良的修复脊髓损伤(SCI)的种子细胞,但其诱导效率低。雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)是调控细胞增殖分化的关键分子,可调控轴突再生及神经元存活,但mTORC1是否调控iPS来源的NSC及其修复SCI的作用及机制尚不明确。课题组预实验发现:mTORC1抑制剂雷帕霉素可显著提高iPS诱导效率,并增加其定向分化为NSC与神经元的效率。因此,本课题拟应用TSC1、Raptor基因敲除(分别上调或下调mTORC1活性)的小鼠成纤维细胞,诱导为iPS细胞,并使其定向分化为NSC,阐明mTORC1在体外诱导iPS及神经分化不同阶段的作用;同时制作两种基因敲除小鼠的SCI动物模型,将NSC植入上述模型中,进一步研究mTORC1在轴突再生、形成功能性神经连接和修复SCI中的作用并探讨其分子机制,为SCI防治提供新思路。
英文摘要
Induced pluripotent stem cells (iPS) are excellent seed cells for spinal cord injury (SCI) since they can differentiate into neural stem cells (NSC) and neurons,. But the low induction efficiency severely limited its' further development. Mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) is a key molecule that regulates cell proliferation and differentiation.Activity of mTORC1 pathway can regulate axonal regeneration and neuronal survival. But the mechanism of mTORC1 pathway functioning in SCI repairment with iPS-derived NSC is still unclear. Our pre-experiment results showed that mTORC1 inhibitor (rapamycin) can significantly improve the efficiency of iPS induction and increase the differentiation efficiency of NSC and neuron. In this subject, we intend to clarify the role of mTORC1 in different stages of iPS induction and neural differentiation in vitro through the iPS cells' generation and neural differentiation from TSC1, Raptor knockout mouse fibroblasts (upregulation or downregulation of mTORC1 activity, respectively). At the same time, we use two types of knockout mice SCI models transplanted with NSC to further research the role of mTORC1 pathway in axonal regeneration, formation of functional neural connections and SCI restoration. So it may provides a new method for the prevention and treatment of SCI.
诱导多能干细胞(iPS)可定向分化为神经干细胞(NSC)与神经元,是一种优良的修复脊髓损伤(SCI)的种子细胞,但其诱导效率低。雷帕霉素靶蛋白复合物 1(mTORC1)是调控细胞增殖分化的关键分子,可调控轴突再生及神经元存活,但 mTORC1 是否调控 iPS 来源的NSC 及其修复 SCI 的作用及机制尚不明确。本课题组在过去四年中已完成了1、鼠尾尖成纤维细胞经 IPS 细胞向神经干细胞诱导及鉴定2、mTORC1 抑制剂对小鼠成纤维细胞诱导为 IPS 细胞及 IPS 细胞诱导神经干细胞及神经细胞的影响3、神经干细胞与神经支架材料的生物相容性验证4、大鼠 T10 横断模型构建并植入工程化脊髓及功能恢复评价。本课题组后续准备进行IPS细胞的病毒转染和体外神经分化,并制作小鼠的 SCI 动物模型,将 NSC 植入上述模型中,进一步研究 mTORC1 在轴突再生、形成功能性神经连接和修复 SCI 中的作用并探讨其分子机制,为 SCI 防治提供新思路。
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Melatonin promotes neuroprotection of induced pluripotent stem cells-derived neural stem cells subjected to H2O2-induced injury in vitro.
褪黑素可促进诱导多能干细胞衍生的神经干细胞在体外受到 H2O2 诱导损伤的神经保护作用。
DOI:10.1016/j.ejphar.2018.02.027
发表时间:2018
期刊:European Journal of Pharmacology
影响因子:5
作者:Shu Tao;Fan Lei;Wu Tao;Liu Chang;He Lei;Pang Mao;Bu Yang;Wang Xuan;Wang Juan;Liu Bin;Rong Limin
通讯作者:Rong Limin
Interaction of iPSC-derived neural stem cells on poly(L-lactic acid) nanofibrous scaffolds for possible use in neural tissue engineering.
iPSC 衍生的神经干细胞在聚(L-乳酸)纳米纤维支架上的相互作用,可能用于神经组织工程
DOI:10.3892/ijmm.2017.3299
发表时间:2018-03
期刊:International journal of molecular medicine
影响因子:5.4
作者:Lin C;Liu C;Zhang L;Huang Z;Zhao P;Chen R;Pang M;Chen Z;He L;Luo C;Rong L;Liu B
通讯作者:Liu B
Salvianolic acid B promotes neural differentiation of induced pluripotent stem cells via PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin pathway
丹酚酸 B 通过 PI3K/AKT/GSK3beta/beta-catenin 途径促进诱导多能干细胞的神经分化。
DOI:10.1016/j.neulet.2018.02.007
发表时间:2018-04-03
期刊:NEUROSCIENCE LETTERS
影响因子:2.5
作者:Shu, Tao;Liu, Chang;Rong, Limin
通讯作者:Rong, Limin
Neural precursor cells generated from Induced pluripotent stem cells with gelatin sponge-electrospun PLGA/PEG nanofibers for spinal cord injury repair
使用明胶海绵电纺 PLGA/PEG 纳米纤维诱导多能干细胞产生神经前体细胞,用于修复脊髓损伤
DOI:--
发表时间:2016
期刊:International Journal of Clinical and Experimental Medicine
影响因子:0.1
作者:Pang Mao;Shu Tao;Chen Rui-Qiang;Liu Chang;He Lei;Yang Yang;Bardeesi Adham Sameer A.;Lin Cheng-Kai;Zhang Liang-Ming;Wang Xuan;Liu Bin;Rong Li-Min
通讯作者:Rong Li-Min
DOI:--
发表时间:2017
期刊:中国组织工程研究
影响因子:--
作者:林成楷;戎利民;刘斌
通讯作者:刘斌
下调MST1通过NRF2抑制神经元凋亡修复糖尿病合并脊髓损伤的作用及机制
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:15.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
妊娠期糖尿病胎盘间质细胞促进滋养细胞合成分泌asprosin引起胰岛素抵抗的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
上调P2Y12R小胶质细胞通过AMPK/mTOR通路促进神经元线粒体自噬修复脊髓损伤的作用及机制研究
- 批准号:82372400
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
长效缓释H2S磁流体水凝胶复合iNESC修复脊髓损伤的作用及机制
- 批准号:82072455
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
直接重编程来源的神经干细胞复合他克莫司水凝胶治疗脊髓损伤的实验研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
胎盘外泌体介导妊娠期糖尿病胰岛素抵抗机制研究
- 批准号:81771602
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:56.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
Sox2质粒诱导成纤维细胞直接重编程为神经干细胞复合多层碳纳米管支架治疗脊髓损伤的实验研究
- 批准号:81772349
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:56.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
14-3-3蛋白对妊娠期糖尿病胎盘胰岛素信号通路的影响
- 批准号:81300493
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:刘斌
- 依托单位:
国内基金
海外基金
