经定点基因改造的mESC衍生的II型肺泡上皮细胞移植对小鼠COPD肺损伤的修复研究
结题报告
批准号:
81500030
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
孙环环
依托单位:
学科分类:
H0105.慢性阻塞性肺疾病
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
马海清、谭萃妍、周文英、曹婉维、冷薇、伍百贺、苏敏红
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中文摘要
慢性阻塞性肺疾病(COPD)以持续性气流受限为特征,主要原因之一是炎症过程造成肺实质破坏,肺泡和小气道塌陷,使得肺弹性收缩力下降。仅靠药物治疗很难逆转这一现象。II型肺泡上皮细胞(ATII)被认为是肺泡上皮的前体细胞,其增殖和转化与肺泡的损伤修复关系密切。目前还没有研究尝试通过ATII细胞移植来修复COPD的肺损伤。近年来,ATII细胞在体外陆续由胚胎干细胞、诱导的多能干细胞和各种间充质干细胞分化而来。但其普遍的不足是分化效率低、混杂有各阶段的前体细胞,有致畸胎瘤的风险。本研究拟采用经定点基因改造的小鼠胚胎干细胞(mESC)来源的高纯度ATII细胞(mESC-ATII),通过气管内插管移植给熏烟造成COPD的小鼠,观察对肺损伤的修复作用,并探讨其对炎性细胞浸润、细胞凋亡和氧化损伤的影响,为开辟新的COPD的再生治疗策略提供实验基础。
英文摘要
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is characterized by a persistent airflow limitation. Reduction of the elastic recoil of the lung through the collapse of alveoli and small airways by parenchymal destruction is one of the major reasons, but no effective treatment is available to alleviate or reverse this destruction. As the progenitor cells of alveolar epithelium, alveolar type II epithelial cells (ATII) are particularly crucial during the restoration of damaged alveoli after injury. However, no researchers has tried to repair the pulmonary injuries in COPD through ATII cells transplantation. Recently, ATII cells have been differentiated from embryonic stem cells (ESCs), induced pluripotent stem cells and mesenchymal stem cells respectively, however, these procedures are not efficient, generating only a very small percentage of ATII cells mixed with many pluripotent cells in different stage of differentiation, which carries a significant risk of producing teratomas after transplantation in vivo. To explore new regenerative therapeutic strategies for COPD, this proposal tries to use a pure population of ATII cells derived from a site-specifically genetically modified mESC line to repair the pulmonary injuries in COPD by intratracheal transplantation, and investigate the effects on inflammatory cell infiltration, cell apoptosis and oxidative damage.
项目的研究背景:不完全可逆性气流受限是COPD的重要特征,主要原因之一是炎症过程造成肺实质破坏,肺泡和小气道塌陷,使得肺弹性收缩力下降。因此,减缓肺结构破坏的进程或重建损坏的肺结构成为COPD的治疗方向。通过肺泡上皮的前体细胞ATII细胞移植来修复COPD的肺损伤是比较新的尝试。本研究通过熏烟造成小鼠COPD,经气管内插管移植mESC-ATII细胞COPD小鼠,观察对肺损伤的修复作用,并探讨其对炎性细胞浸润、细胞凋亡和氧化损伤的影响。本项目的主要研究内容包括:1)体外获得可用于移植的高纯度mESC-ATII细胞;2)建立熏烟导致的COPD小鼠模型;3)气管内插管移植mESC-ATII细胞给COPD小鼠;4)比较不同处理组小鼠肺损伤的差异并探讨可能机制。重要结果及关键数据:1) 在体外诱导经基因改造的mESC细胞分化,获得高纯度的(99%以上)mESC-ATII细胞,这些细胞具有正常ATII细胞的结构特点和生物学功能,可以成为移植细胞的可靠来源。2) 本实验条件下C57BL/6小鼠通过被动规律熏烟发生COPD的时长平均需要7个月。3) 利用气管内插管在熏烟造成COPD的早中晚期分别给予多次mESC-ATII移植可显著改善COPD小鼠的肺组织病理损伤,而在COPD晚期给予单次mESC-ATII移植对COPD小鼠的肺损伤无明显改善。4)mESC-ATII移植可显著改善COPD肺损伤可能与其减少肺泡内炎性细胞浸润、细胞凋亡和氧化损伤有关。科学意义:本项目证实外源ATII细胞移植可以改善COPD的肺损伤,对发展新的安全有效的COPD再生治疗策略具有重要意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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专利列表
Survival changes in patients with small cell lung cancer and disparities between different sexes, socioeconomic statuses and ages.
小细胞肺癌患者的生存变化以及不同性别、社会经济地位和年龄之间的差异
DOI:10.1038/s41598-017-01571-0
发表时间:2017-05-02
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Wang S;Tang J;Sun T;Zheng X;Li J;Sun H;Zhou X;Zhou C;Zhang H;Cheng Z;Ma H;Sun H
通讯作者:Sun H
Transcatheter arterial chemoembolization plus sorafenib versus transcatheter arterial chemoembolization alone to treat advanced hepatocellular carcinoma: a meta-analysis.
经导管动脉化疗栓塞加索拉非尼与单独经导管动脉化疗栓塞治疗晚期肝细胞癌的荟萃分析
DOI:10.1186/s12885-017-3707-5
发表时间:2017-11-06
期刊:BMC cancer
影响因子:3.8
作者:Cai R;Song R;Pang P;Yan Y;Liao Y;Zhou C;Wang S;Zhou X;Wang H;Zhang H;Sun H;Ma H
通讯作者:Ma H
Survival changes in Patients with Synovial Sarcoma, 1983-2012.
1983 年至 2012 年滑膜肉瘤患者的生存变化
DOI:10.7150/jca.17349
发表时间:2017
期刊:Journal of Cancer
影响因子:3.9
作者:Wang S;Song R;Sun T;Hou B;Hong G;Mallampati S;Sun H;Zhou X;Zhou C;Zhang H;Cheng Z;Li J;Ma H;Sun H
通讯作者:Sun H
Angiotensin-converting Enzyme Inhibitors Decrease the Incidence of Radiation-induced Pneumonitis Among Lung Cancer Patients: A Systematic Review and Meta-analysis.
血管紧张素转换酶抑制剂可降低肺癌患者放射性肺炎的发生率:系统评价和荟萃分析
DOI:10.7150/jca.24665
发表时间:2018
期刊:Journal of Cancer
影响因子:3.9
作者:Sun F;Sun H;Zheng X;Yang G;Gong N;Zhou H;Wang S;Cheng Z;Ma H
通讯作者:Ma H
Increased survival of patients aged 0-29 years with osteosarcoma: A period analysis, 1984-2013.
0-29 岁骨肉瘤患者的生存率增加:1984-2013 年期间分析
DOI:10.1002/cam4.1659
发表时间:2018-08
期刊:Cancer medicine
影响因子:4
作者:Wu J;Sun H;Li J;Guo Y;Zhang K;Lang C;Zou C;Ma H
通讯作者:Ma H
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