Wnt/β-catenin信号通路在异常核型人胚胎干细胞向肿瘤演进过程中相互作用网络研究

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基本信息

  • 批准号：
    81101510
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    孙懿
  • 依托单位：
    中南大学
  • 学科分类：
    H1802.肿瘤发生
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

体外长期培养的人类胚胎干细胞可能会发生由单一片段重复向复杂重排的染色体变异，甚至向恶性转变, 这一渐进性变化为研究肿瘤细胞的发生与演进提供了良好的模型。课题组前期对建立的人胚胎干细胞系chHES-3发生染色体变异过程中不同阶段的细胞系以及人胚胎癌细胞NTERA-2系进行研究, 发现这些细胞系存在Wnt信号异常激活。本课题拟以上述细胞系为材料，采用Tet-on 调控RNAi与靶向蛋白质组学研究策略，首先分析β-catenin干扰后下游靶基因、细胞生物学特征、细胞自我更新与多向分化能力、畸胎瘤恶性程度等改变，再采用靶向蛋白质组学技术分离鉴定β-catenin的相互作用蛋白质，并采用生物信息学工具描绘β-catenin蛋白涉及的信号网络。项目研究不仅有助于揭示Wnt/β-catenin信号通路在异常核型人胚胎干细胞向肿瘤演进过程中的作用及作用机制，而且能为人胚胎干细胞安全性问题的解决提供新线索。

结项摘要

本项目以正常核型、单纯1号染色体重复、染色体复杂重排核型的chHES-3和人胚胎癌细胞NTERA-2四株细胞系为研究对象，首先运用ITRAQ定量蛋白质组学动态分析人胚胎干细胞（hESCs）体外恶性转化过程，从2583个蛋白中分离鉴定了316个差异显著蛋白，结果提示异常核型hESCs的恶性转化其过程与DNA甲基化、组蛋白乙酰化、Wnt信号通路有密切的关系，β-catenin与HDAC2可能作为潜在的hESCs恶性转化标记蛋白质；然后运用慢病毒载体建立了稳定的β-catenin干扰细胞系，比较干扰前后β-catenin下游靶基因表达、细胞生物学特征、自我更新和分化潜能的改变，发现β-catenin稳定干扰细胞系的细胞生物学特征有明显改变，细胞周期减慢、增殖能力明显下降、细胞分化能力下降、端粒缩短、端粒酶活性下降，进一步证实β-catenin与hESCs细胞自我更新与多能性密切相关；再者，将干扰后的细胞进行了表达谱分析，高通量的分析β-catenin涉及的信号网络，深入地探寻β-catenin的作用机制；在进一步探寻β-catenin调控hESCs自我更新与多能性的研究中，我们发现在hESCs体外培养早期端粒延长依赖于受Wnt–β-catenin信号调控的端粒酶活性，是hESCs获得自我更新能力的自然过程；我们还发现β-catenin与线粒体的功能密切相关参与调控细胞增殖能力，因此，建立了一种精确定量hESCs线粒体DNA 拷贝数的方法，为研究不同条件下对hESCs线粒体DNA 拷贝数的影响奠定研究基础；项目研究发现β-catenin干扰使hESCs多向分化潜能受到影响，而Nodal/activin信号的核心蛋白SMAD2与β-catenin关系十分密切，分析发现SMAD2作为关键因子，磷酸化激活并介导了Activin A诱导hESCs向限定性内胚层分化，转录调控Brachyury和Sox17的表达；针对干细胞培养过程中存在解冻后细胞复苏效率较低及安全性问题，通过设计干细胞多功能培养板及其吸取器，提高干细胞培养及复苏效率，获得了授权专利二项，对提高干细胞大规模生产效率及节约成本起重要的作用。本项目发表SCI论文3篇，CSCD论文4篇，其他论文1篇，获得专利2项，参加了第10届国际干细胞协会（ISSCR）学术年会，培养硕士研究生2名。

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（0）
Identification of proteins related to epigenetic regulation in the malignant transformation of aberrant karyotypic human embryonic stem cells by quantitative proteomics.
定量蛋白质组学鉴定异常核型人胚胎干细胞恶性转化中表观遗传调控相关蛋白
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0085823
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Sun Y;Yang Y;Zeng S;Tan Y;Lu G;Lin G
  • 通讯作者：
    Lin G
利用逆转录病毒载体建立SMAD2稳定干扰的人胚胎干细胞系
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    现代生物医学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙懿;卢光琇;林戈
  • 通讯作者：
    林戈
荧光定量PCR精确检测人胚胎干细胞线粒体DNA拷贝数方法的建立
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国细胞生物学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙懿;曾思聪;胡亮;卢光琇;林戈
  • 通讯作者：
    林戈
Activin A特异性对人胚胎干细胞向限定性内胚层诱导分化的促进作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    西北农林科技大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙懿;周静;林戈;卢光琇
  • 通讯作者：
    卢光琇
SMAD2介导的Activin A信号对人胚胎干细胞向限定性内胚层细胞诱导分化的促进作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    西北农林科技大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙懿;周静;卢光琇;林戈
  • 通讯作者：
    林戈

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其他文献

原发性胆汁性肝硬化患者外周血单个核细胞中Tim-3 mRNA表达增高及其意义
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    现代免疫学
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  • 通讯作者：
    仲人前
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国肿瘤生物治疗杂志
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  • 作者：
    20. 胡志德;孙懿;黄元兰;邓安梅
  • 通讯作者：
    邓安梅
IL-22抑制ox-LDL诱导的CRL-1730细胞凋亡并上调其Bcl-2表达
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  • 发表时间：
    2011-03
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    第二军医大学学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    孙懿;胡志德;黄元兰;熊怡淞;邓安梅;仲人前;SUN Yi,HU Zhi-de,HUANG Yuan-lan,XIONG Yi-song,DENG
  • 通讯作者：
    SUN Yi,HU Zhi-de,HUANG Yuan-lan,XIONG Yi-song,DENG
热灭活白念珠菌通过Dectin-1诱导外周血单个核细胞表达IL-12和IFN-γ
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  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    现代免疫学
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  • 作者：
    胡志德;黄元兰;孙懿;陈孙孝;邓安梅;仲人前
  • 通讯作者：
    仲人前
Poly I:C刺激下原发性干燥综合征患者单核细胞分泌Ⅰ型干扰素能力增强
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    中国免疫学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙懿;胡志德;谷明莉;黄元兰;薛苗;郭方宇;邓安梅;SUN Yi,HU Zhi-De,GU Ming-Li,HUANG Yuan-Lan,XUE Mia
  • 通讯作者：
    SUN Yi,HU Zhi-De,GU Ming-Li,HUANG Yuan-Lan,XUE Mia

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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