丝胶生物支架负载基因工程成肌细胞在骨骼肌严重缺损修复中的应用及机制研究
批准号:
82072167
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
王琳
依托单位:
学科分类:
创伤
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王琳
中文摘要
创伤导致的严重骨骼肌缺损(Volumetric muscle loss,VML)是临床常见的致残性疾病,其结构和功能修复是目前亟待解决的医学难题。组织工程生物支架能为种子细胞长期存活提供良好微环境,然而损伤部位过度纤维化往往限制其修复效果。我们前期研究证明丝胶具有促血管生成和促神经生长作用;发现富载miR29的细胞外囊泡(miR29-EVs)能诱导成肌细胞定向分化为肌管;并初步发现在心脏毒素(cardiotoxin,CTX)引起的骨骼肌损伤动物模型中,植入搭载miR29-EVs预处理成肌细胞的丝胶生物支架,可促进成肌细胞与宿主有效融合并抑制纤维化,改善骨胳肌结构和功能。本项目拟研发一种适用于骨胳肌VML修复的丝胶生物支架,并与上述治疗要素联用,在小鼠损伤模型中综合评价此策略修复效果,并采用RNA-seq技术结合生物信息学分析探索再生修复关键基因及分子机制,为骨骼肌创伤修复提供新方法。
英文摘要
Volumetric muscle loss (VML) injury is a common type of severe injury that usually leads to disabilities in clinical practice. However, functional and structural recovery of VML still remains challenging. Tissue engineered scaffolds can provide favorable microenvironment suitable for long-term survival of transplanted cells. However, the excessive fibrosis usually limits the repairing outcomes. Recently, we reported that sericin biomaterial has pro-angiogenesis activities and is also capable of promoting nerves growth. In this study, we found that miR29-enriched extracellular vesicles (miR29-EVs) promoted the differentiation of myoblasts into myotubes and inhibited fibrosis. Implantation of sericin scaffold carrying miR29-EVs-treated primary myoblasts significantly enhanced the integration of primary myoblasts and host muscle and effectively inhibited fibrosis in a cardiotoxin-induced severe mouse tibialis anterior (TA) muscle injury model. Moreover, functional and structural recovery of skeletal muscle was observed after implantation. We aim to develop a type of sericin scaffold suitable for skeletal muscle repair, and to examine its therapeutic effect when used in combination with other tissue engineering key components. We plan to comprehensively evaluate the therapeutic outcomes of this strategy in a mouse VML injury model, and utilizing RNA-seq techniques combined with bioinformatics analyses to find out key genes and the molecular mechanism involved in the regeneration process. We hope the implementation of this project may provide an alternative tissue engineering approach for the repair and treatment of VML in the future.
本项目针对临床上常见的致残性疾病——创伤导致的严重骨骼肌缺损(Volumetric muscle loss,VML),旨在解决其结构和功能修复的医学难题。骨骼肌虽具备一定的再生能力,但在大体积缺损情况下,内源性再生能力不足以自我修复,导致不可逆的纤维化和功能丧失。目前,组织工程生物支架虽能部分修复骨骼肌结构和功能,但过度纤维化限制了其修复效果。本项目前期研究发现丝胶具有促血管生成和神经生长作用,miR29-EVs能诱导成肌细胞分化为肌管并抑制纤维化。基于此,本项目研发了一种适用于骨骼肌VML修复的丝胶贴片,并与miR29-EVs预处理的成肌细胞联用,在小鼠严重骨骼肌损伤模型中评价修复效果,同时利用RNA-seq技术结合生物信息学分析探索再生修复关键基因及分子机制。结果发现该丝胶生物贴片能显著促进移植细胞与宿主融合,改善组织微环境,促进肌纤维再生、抑制纤维化,快速完全治愈严重骨骼肌损伤。此外,我们发现丝胶生物贴片是通过调控CDC20-MEF2C信号通路促进骨骼肌干细胞从增殖态到分化态转变从而发挥优秀治疗效果的。本项目不仅为骨骼肌严重创伤的再生修复研发了一种快速、高效的组织工程修复方法,而且揭示了新疗法对小鼠严重骨骼肌损伤的修复分子机制,为促骨骼肌再生的药物研发提供了新思路,具有重要的临床应用前景和科学价值。
抗感染仿生丝胶微针贴片修复全皮层缺损的应用研究
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:52万元
-
批准年份:2022
-
负责人:王琳
-
依托单位:
KMT2D通过H3K4me1/H3K27ac调控EFNA3导致口腔鳞癌发生的机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:王琳
-
依托单位:
软材料输流管道的大变形理论建模、动力学机理及其磁调控方法
-
批准号:12072119
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:63.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:王琳
-
依托单位:
丝胶生物支架负载基因工程成肌细胞在骨骼肌严重缺损修复中的应用及机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:56万元
-
批准年份:2020
-
负责人:王琳
-
依托单位:
导电丝胶神经导管联合基因编辑技术的长距离外周神经再生新策略研究
-
批准号:81873931
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:57.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:王琳
-
依托单位:
个性化丝胶神经导管的设计及其在外周神经损伤模型中的应用研究
-
批准号:81671904
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:57.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:王琳
-
依托单位:
磁场中载流微型梁的力-电-磁耦合非线性动力学
-
批准号:11572133
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:56.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:王琳
-
依托单位:
新型生物支架介导的恶性黑素瘤肿瘤免疫综合治疗方法研究
-
批准号:81272559
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:70.0万元
-
批准年份:2012
-
负责人:王琳
-
依托单位:
土壤中铬进入食物链的微生物抑制和解毒作用基础研究
-
批准号:81273022
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2012
-
负责人:王琳
-
依托单位:
微米输流管动力学的理论建模与新特性研究
-
批准号:11172107
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2011
-
负责人:王琳
-
依托单位:
支承松动和横向外流对非线性输液管道系统的稳定性与动力学行为的影响
-
批准号:10802031
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:21.0万元
-
批准年份:2008
-
负责人:王琳
-
依托单位:
播种式固定化微生物对土壤残留持久性有机污染物农药五氯酚降解的基础研究
-
批准号:30771776
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:32.0万元
-
批准年份:2007
-
负责人:王琳
-
依托单位:
贫营养菌基因重组与固定化及其对饮用水中酞酸酯的净化
-
批准号:30400346
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:22.0万元
-
批准年份:2004
-
负责人:王琳
-
依托单位:
国内基金
海外基金