基于单细胞转录组测序结果探索人胚胎干细胞向黑素细胞定向分化中关键因子的研究
批准号:
82073465
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
徐金华
依托单位:
学科分类:
皮肤病学研究新技术与新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐金华
中文摘要
组织工程表皮移植是申请人主持开发的白癜风治疗新技术,临床效果显著。黑素细胞来源不足限制其进一步发展。我们前期从人胚胎干细胞(hESC)成功分化出了黑素细胞,但仍存在分化效率低、方案不明确等问题。黑素细胞分化关键通路的发现有助于开发新的方案。我们采用单细胞转录组测序技术,发现随着黑素细胞的生成,EDNRB与MITF基因的表达逐渐升高,EDNRB相关通路的活化程度远高于其他通路,因此推测EDN3-EDNRB-MITF通路可能是hESC向黑素细胞分化的关键通路。本项目将进一步验证EDN3-EDNRB-MITF通路在黑素细胞分化过程中的作用和机制;验证EDN3、骨化三醇、罗格列酮等可激活EDN3-EDNRB-MITF通路的物质成分对hESC黑素细胞分化的作用;找到EDN3、骨化三醇、罗格列酮的最佳添加剂量与时间,形成优化的 hESC黑素细胞分化方案,提高分化效率,为未来实现临床应用奠定基础。
英文摘要
Tissue Engineering Stratified Epithelial Sheets technology was developed by the applicant as the principle investigator, and it already showed significant clinical effects. However, lack of source of melanocytes restricts its further development. We successfully differentiated melanocyte from human embryonic stem cells(hESCs)earlier, but there are still problems such as differentiation is not efficient enough and the method need to be improved. The discovery of the key pathway of melanocyte differentiation helps the development of new method. We adopted 10x single-cell transcriptome technology, and found that as melanocytes generated, expressions of both EDNRB and MITF increased gradually and up-expression level of EDNRB related pathways was much higher than that of other pathways, therefore we infer that EDN3-EDNRB-MITF pathway could be the key pathway of hESCs differentiates to melanocyte. The project will further verify the role and mechanism of EDN3-EDNRB-MITF pathway in the process of melanocyte differentiation. The project will also verify the role of the chemical compounds that activates EDN3-EDNRB-MITF pathway such as EDN3, 1,25-dihydroxyvitamin D3 and rosiglitazone in melanocyte differentiation. The project will find the optimal dosage and timing of EDN3, 1,25-dihydroxyvitamin D3, and rosiglitazone to improve the melanocyte differentiation method, increase differentiation efficiency, and layout the foundation of future clinical application.
黑素细胞负责产生和分泌黑素囊泡,在维持正常皮肤色素沉着方面发挥着关键作用。它们提供保护,抵御有害的紫外线辐射,也会引起多种色素相关皮肤疾病。人类胚胎干细胞(hESCs)具有巨大的潜力,因为它们能够无限自我更新并分化为各种细胞类型。研究人类胚胎干细胞在体外向黑素细胞的分化不仅有助于我们了解人类皮肤中黑素细胞的发育,还为白癜风等色素缺失性疾病的治疗提供了可能。在本研究中,我们在不同时间点进行了单细胞转录组测序,以进一步观察胚胎干细胞向黑素细胞的分化过程。本研究成功建立了一种将人类胚胎干细胞(hESCs)分化为黑素细胞的方法;建立了首个hESC 向黑素细胞分化过程中基因表达变化的单细胞转录组图谱;明确了hESC 向黑素细胞分化过程中的关键通路;明确了促进hESC 向黑素细胞定向分化的关键因子;制定了hESC 向黑素细胞分化的优化方案。此外,本研究找到了新的黑素细胞表面标志分子;找到了参与黑素细胞分化的新转录因子;找到了新的黑素细胞亚群;证实了hESC分化的黑素细胞具有适合移植的低免疫原性。基于这些发现,本研究加深了对黑素细胞发育的理解,优化了体外胚胎干细胞向黑素细胞分化的效率和提高成本效益,为黑素细胞未来的机制研究和应用研究提供了重要依据。研究实施过程中发表SCI文章7篇,其中JCR分区1区5篇,2区2篇;已申请专利2项;培养博士研究生3人,硕士研究生1人。
转录因子IRF-1在人胚胎干细胞向毛囊相关KRT6C+角质形成细胞分化中的关键作用及其机制
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:徐金华
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依托单位:
外泌体通过miR-3926调控T细胞自噬和凋亡在SLE发病中的作用机制研究
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批准号:81872526
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:徐金华
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依托单位:
长链非编码RNACUST52998调控T细胞的功能及其对SLE的作用和机制研究
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批准号:81373212
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:徐金华
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依托单位:
甲基CpG结合蛋白在SLE基因活化通路中分子调控作用的研究
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批准号:30972656
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2009
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负责人:徐金华
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依托单位:
国内基金
海外基金