在3D水凝胶联合OP9基质细胞体系中诱导小鼠多能干细胞通过CD201+LSK细胞促进其造血分化的作用和机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    82000177
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    16.0万
  • 负责人：
    单威
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    H0813.造血干细胞移植与并发症
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2020
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2021-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The study of haematopoietic stem cell (HSC) generation from pluripotent stem cell (PSC) exists some key problems, such as low differentiation efficiency and poor in vivo haematopoiesis reconstitution. In our previous study, we used 3D hydrogel to establish mouse PSC haematopoietic differentiation system, but the in vivo engraftment efficiency of differentiated haematopoietic cells was low (1.6%). Using the OP9 stromal cell to further optimize the 3D system, the differentiated haematopoietic cells owned higher in vivo engraftment efficiency of 13.2%. Meanwhile, we found a group of CD201+ cells expressed in differentiated LSK cells, which suggested that the optimized differentiation system promoted the haematopoietic differentiation via generating CD201+LSK cells. Futhermore, we found that genes involved Notch signaling pathway showed apparently different expression between LSKCD201+ and LSKCD201- cells, which indicated that Notch signaling pathway played a key role in regulating the generation of CD201+LSK cells. In our study, We intend to explore the regulatory role of Notch signaling pathway for CD201+HSC generation from mouse PSC through up-regulation and down-regulation of Notch signaling pathway, single-cell sequencing, in vivo transplantation and so on, which lays a foundation for improving the efficiency of PSC haematopoietic differentiation and generating functional HSC.
多能干细胞（PSC）定向分化为造血干细胞（HSC）的研究存在分化效率低、难以产生具有长期造血潜能HSC等关键问题。我们前期利用3D水凝胶建立小鼠PSC造血分化系统，但分化产生的造血细胞短期造血植入效率低（1.6%），利用OP9基质细胞优化3D系统，产生的造血细胞短期造血植入效率高（13.2%），并发现优化系统产生的LSK细胞中高表达一群CD201+细胞，提示该优化系统通过产生CD201+LSK细胞来促进PSC造血分化，RNA-sequencing测序结果发现Notch信号通路相关调控基因在CD201+与CD201-细胞中表达有明显差异，提示Notch信号通路对CD201+LSK细胞产生起重要作用。我们拟通过上调和下调Notch信号通路、单细胞测序、体内移植等实验探究Notch信号通路对小鼠PSC分化产生CD201+HSC的调控作用，为提高PSC向HSC分化效率和产生功能性HSC奠定基础。

结项摘要

多能干细胞（PSC）定向分化为造血干细胞（HSC）的研究存在分化效率低、难以产生具有长期造血潜能HSC等关键问题。我们利用3D水凝胶联合OP9基质细胞建立稳定的小鼠PSC造血分化诱导体系。体内移植实验证实，与3D+0.1%gelatin诱导体系相比，3D+OP9诱导体系来源的c-kit+细胞具有更强短期造血细胞生成能力；3D+OP9较之3D+0.1%gelatin诱导体系产生更高比例LSKCD201+细胞，LSKCD201+细胞的转录组表达水平与LSKCD201-细胞相比更接近HSC，具有更强髓系和红系造血分化潜能；LSKCD201+细胞的G0期细胞比例较之LSKCD201-细胞明显增多，同时LSKCD201+细胞高表达P57和Ccng2的G0细胞周期调控基因；抑制Notch信号通路，降低3D+OP9诱导体系中LSKCD201+细胞的产生。综上，本项目建立一种新型稳定的小鼠PSC造血分化体系，产生一群类似HSC的CD201+造血细胞，并对其产生的调控机制作已阐明，为促进PSC来源的造血细胞的基础研究及临床转化奠定基础。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Generation of a FTO gene knockout human embryonic stem cell line using CRISPR/Cas9 editing
使用 CRISPR/Cas9 编辑生成 FTO 基因敲除人类胚胎干细胞系
  • DOI：
    10.1016/j.scr.2021.102362
  • 发表时间：
    2021-04-29
  • 期刊：
    STEM CELL RESEARCH
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Wei, Cong;Luo, Qian;Huang, He
  • 通讯作者：
    Huang, He
Enhanced HSC-like cell generation from mouse pluripotent stem cells in a 3D induction system cocultured with stromal cells.
在与基质细胞共培养的 3D 诱导系统中增强小鼠多能干细胞的 HSC 样细胞生成
  • DOI：
    10.1186/s13287-021-02434-2
  • 发表时间：
    2021-06-19
  • 期刊：
    Stem cell research & therapy
  • 影响因子：
    7.5
  • 作者：
    Shan W;Yu Q;Long Y;Luo Q;Li H;Han Y;Xu Y;Fu S;Zeng X;Wei C;Gao Y;Li X;Li X;Zhang L;Liu L;Chen M;Qian P;Huang H
  • 通讯作者：
    Huang H

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其他文献

新型四炔模块苯炔前体高效构建咔唑类衍生物
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    陈钊;单威;尹军;余广鳌;刘盛华
  • 通讯作者：
    刘盛华

其他文献

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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。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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