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脂肪组织工程室内YAP/TAZ参与脂肪再生负性调控的机制研究
结题报告
批准号:
81871573
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
高建华
依托单位:
学科分类:
H1704.体表组织器官畸形、损伤与修复、再生
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁艺、董自清、李烨、张攀、祝盛倩、任婧
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中文摘要
脂肪组织工程室技术可诱导脂肪组织的再生,但其一直面临对其增长的不可控性及脂肪瘤变性的质疑。本课题组的前期研究发现在脂肪组织再生过程中,细胞不会无限制增殖,且细胞的增殖分化与细胞接触的刚度呈显著相关。YAP/TAZ穿梭于细胞质和细胞核,能感受和传递刚度变化信号。我们猜测组织工程小室内应力改变使脂肪组织细胞外基质渗出增多,从而导致脂肪组织刚度增加促进ASCs增殖,脂肪瓣中良好的成脂微环境诱发增殖的ASCs成脂分化,细胞外基质减少、组织刚度降低,细胞生长停止。这种细胞外基质刚度降低对脂肪再生的负性调控,是通过ASCs细胞骨架的重排,进而导致YAP/TAZ失活或降解,脂肪再生停止。本研究通过采用softwell培养系统在体外证实“ECM刚度-细胞骨架-YAP/TAZ-细胞学行为”证据链条,并通过EPAT模型将Yap基因敲除后脂肪组织再生是否受到抑制,为脂肪再生过程中的负性调控提供理论证据。
英文摘要
Adipose tissue regeneration could be induced by adipose tissue engineering. However, the engineered adipose tissue is facing questions about the uncontrolled growth and tumorigenesis. Our previous study found that cells did not proliferate and differentiate without restriction during the process of adipose tissue regeneration, which is significantly related to the stiffness. YAP/TAZ shuttle between the cytoplasm and nucleus, and can sense and transduce mechanical cues. We hypothesized that the force in adipose tissue engineering chamber cell increases ECM exudation resulting in increase of adipose tissue stiffness, which promote the proliferation of ASCs. The good adipogenic microenvironment induces ASCs adipogenic differentiation, which decreases the ECM and tissue stiffness resulting in arrest of cell growth. The negative regulation of fat regeneration regulated by ECM stiffness is through the rearrangement of ASCs cytoskeleton, which leads to YAP/TAZ inactivation or degradation, and then fat regeneration arrests. The study demonstrated that the "ECM stiffness - cytoskeleton -YAP/TAZ- cell behaviors" chain of evidence in vitro through softwell culture system, and adipose tissue regeneration is inhibited by knockout of Yap gene in the EPAT model, which provides theoretical evidence for negative regulation of adipose tissue regeneration.
课题组致力于探索脂肪组织原位再生的组织工程诱导,并探讨了力学诱导脂肪再生的作用机制,为实现缺损部位的软组织再生诱导提出了临床解决路径。为此,我们围绕力学刺激这一始动因素展开探索,聚焦细胞质骨架对力学信号的传导作用,结果证实:脂肪瓣在应力作用下将发生应变,应变通过激活“胞外基质(Extracellular matrix,ECM)-整合素β1 (Integrin β1)-细胞质骨架(F-actin)”轴促进脂肪来源间充质干细胞(adipose-derived stem cells, ASCs)增殖。应变激活“ECM-Integrin β1-F-actin-Lamin A/C”力学信号传导通路,下调Lamin A/C的表达并暴露与之结合的DNA motif片段,继而活化增殖相关转录因子并启动基因转录,从而促进ASCs增殖。本研究采用ChIP-seq、生物信息学分析、Protein/DNA芯片等筛选和验证Lamin A/C所结合的motif片段及所对应的增殖TF,并构建Lamin A/C过表达动物模型,验证Lamin A/C在应变调控脂肪组织再生中的作用及机制,为大体积工程化脂肪组织的临床应用提供理论依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
An Adipose-Derived Injectable Sustained-Release Collagen Scaffold of Adipokines Prepared Through a Fast Mechanical Processing Technique for Preventing Skin Photoaging in Mice.
通过快速机械加工技术制备的脂肪源可注射持续释放脂肪因子胶原蛋白支架,用于预防小鼠皮肤光老化
DOI:10.3389/fcell.2021.722427
发表时间:2021
期刊:Frontiers in cell and developmental biology
影响因子:5.5
作者:Jin X;Zhang Y;Zhang X;Li Y;Xu M;Liu K;Ru J;Ma C;Yao Y;He Y;Gao J
通讯作者:Gao J
Preoperative Short-term High-Carbohydrate Diet Provides More High-Quality Transplantable Fat and Improves the Outcome of Fat Grafts in Mice
术前短期高碳水化合物饮食提供更多高质量的可移植脂肪并改善小鼠脂肪移植的结果
DOI:10.1093/asj/sjac105
发表时间:2022-05-30
期刊:AESTHETIC SURGERY JOURNAL
影响因子:2.9
作者:Niu,Xingtang;Zhang,Yuchen;Yuan,Yi
通讯作者:Yuan,Yi
Macrophage‐mediated extracellular matrix remodeling after fat grafting in nude mice
裸鼠脂肪移植后巨噬细胞介导的细胞外基质重塑
DOI:10.1096/fj.202200037r
发表时间:2022-09
期刊:The FASEB Journal
影响因子:--
作者:Xiangdong Zhang;Xiaoxuan Jin;Yibao Li;Mimi Xu;Yao Yao;Kaiyang Liu;Chijuan Ma;Yuchen Zhang;Jiangjiang Ru;Yunfan He;Jianhua Gao
通讯作者:Jianhua Gao
Adipose Collagen Fragment: A Novel Adipose-Derived Extracellular Matrix Concentrate for Skin Filling
脂肪胶原片段:一种用于皮肤填充的新型脂肪源性细胞外基质浓缩物
DOI:--
发表时间:2021
期刊:Aesthetic surgery journal
影响因子:2.9
作者:Zhang Y;Zhang X;Jin X;Zhang P;Liu K;Yao Y;Ru J;Li Y;Xu M;Lu F;He Y;Gao J
通讯作者:Gao J
3D co-culture model of endothelial colony-forming cells (ECFCs) reverses late passage adipose-derived stem cell senescence for wound healing
内皮集落形成细胞 (ECFC) 的 3D 共培养模型逆转晚期脂肪干细胞衰老,促进伤口愈合
DOI:10.1186/s13287-020-01838-w
发表时间:2020-08-14
期刊:STEM CELL RESEARCH & THERAPY
影响因子:7.5
作者:Hu, Wansheng;Zhu, Shengqian;Feng, Jingwei
通讯作者:Feng, Jingwei
机械力诱导成熟脂肪组织再生及其机制研究
  • 批准号:
    81671931
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
利用组织工程室预构工程化乳房的脂肪再生模式及相关机制探讨
  • 批准号:
    81372083
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
Apicidin启动成熟脂肪细胞去分化的分子信号机制研究
  • 批准号:
    81071589
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
应用去分化脂肪细胞作为种子细胞构建脂肪组织
  • 批准号:
    30772267
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
计算机辅助测量乳房立体形态及乳房整形术参照系统的研制
  • 批准号:
    30471797
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
瘢痕疙瘩Fas突变基因替代治疗的实验研究
  • 批准号:
    30170972
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    17.0万元
  • 批准年份:
    2001
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
瘢痕疙瘩的抗FasMcAb 机制与基因调控的基础研究
  • 批准号:
    39870807
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    11.0万元
  • 批准年份:
    1998
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
窄蒂真皮下血管网皮瓣(超薄皮瓣)的应用基础研究
  • 批准号:
    39670745
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    8.0万元
  • 批准年份:
    1996
  • 负责人:
    高建华
  • 依托单位:
国内基金
海外基金