E-Cadherind蛋白基质化海藻酸微胶囊三维微环境构建及其对诱导胚胎干细胞向肝细胞定向分化影响机制的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31070855
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    33.0万
  • 负责人：
    杨军
  • 依托单位：
    南开大学
  • 学科分类：
    C1002.生物材料与生物效应
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目旨在改善胚胎干细胞（ESCs）非均质拟胚体结构及其自分化对ESCs向肝细胞定向分化诱导的不良影响，探索半乳糖化海藻酸微囊中细胞间结合蛋白上皮细胞钙粘素（E-Cadherin）基质化构建细胞外微环境，促进体外培养ESCs形成E-Cadherin介导的均质拟胚体结构；考察并优化其微环境与肝细胞定向分化诱导因子的协同作用，开发ESCs源肝细胞批量制备技术。开发E-Cadherin/半乳糖生物活性基团基质化修饰技术、调控水凝胶浓度、交联度及诱导因子组合等微环境因素，考察其对ESCs增殖、拟胚体形成、向肝细胞定向分化及肝功能表达的影响，从蛋白和基因水平揭示E-cadehrin/半乳糖修饰海藻酸微囊微环境构建规律和其促进诱导ESCs向肝细胞定向分化的分子机制。其对进一步推进诱导性多能干细胞（iPS）的个体化应用研究和肝脏再生医学相关领域的临床及基础研究将具有重大的理论和实践指导意义。

结项摘要

本项目设计开发仿细胞间相互作用的细胞外基质材料并构建仿生细胞外微环境，旨在改善干细胞的体外增殖及肝定向分化。本研究中，我们通过基因工程技术及真核细胞表达系统生物合成了人免疫球蛋白IgG-Fc与人源上皮细胞钙粘素的融合蛋白（hE-Cad-Fc），Elisa和western blotting检测表明我们成功制备了高纯度的hE-cadherin-Fc；该融合蛋白被应用于疏水材料表面修饰，构建了仿细胞-细胞间相互作用的细胞外微环境，其用于了人骨髓间充质干细胞（hMSCs）的增殖及定向分化研究。结果表明：通过Fc结构域的疏水结合，hE-cadherin-Fc能够稳定的吸附在疏水材料表面，显著改善材料表面的形态及亲水性，并形成稳定的仿细胞间相互作用的细胞外基质，显著改善二维及三维（类拟胚体及支架）体外培养干细胞的增殖与其肝定向分化。hE-cadherin-Fc基质对hMSCs生物学行为的调控及其分子机制研究表明，hE-cadherin-Fc基质显著提高了hMSCs的E钙粘素信号通路相关分子的表达水平，初步揭示了在细胞培养初期hE-cadherin-Fc基质与细胞间的相互作用代替了细胞-细胞间的相互作用；同时，hE-cadherin-Fc基质具有与相关液性因子协同作用促进hMSCs向肝细胞定向跨胚层分化的潜能，其分子机制还有待进一步深入研究。另一方面，为了改善三维培养及细胞聚集体(类拟胚体）内微血管的新生，我们同时研制了人血管内皮细胞生长因子与IgGFc的融合蛋白（hVEGF-Fc），且研究表明hVEGF-Fc基质化可显著改善内皮细胞的增殖及分化功能表达。该研究不仅为新型生物材料开发及其对干细胞增殖与分化调控研究奠定了一定的理论和实践基础，并展示了融合蛋白生物材料在再生医学领域的应用前景。

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）
Gradient nanofibrous chitosan/poly epsilon-caprolactone scaffolds as extracellular microenvironments for vascular tissue engineering
梯度纳米纤维壳聚糖/聚ε-己内酯支架作为血管组织工程的细胞外微环境
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Biomaterials
  • 影响因子：
    14
  • 作者：
    Fengyi Du;Jun Yang
  • 通讯作者：
    Jun Yang
Promoting the expansion of human umbilical cord mesenchymal stem cell in vitro by E-Cadherin-Fc as a new smart biological material
新型智能生物材料E-Cadherin-Fc促进人脐带间充质干细胞体外扩增
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Advanced Materials Research
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Nan Jiang, Jianbin Xu, Jun Yang
  • 通讯作者：
    Nan Jiang, Jianbin Xu, Jun Yang
Artificial biomimicking matrix modifications of nanofibrous scaffolds by hE-cadherin-Fc fusion protein to promote human mesenchymal stem cells adhesion and proliferation.
hE-钙粘蛋白-Fc融合蛋白对纳米纤维支架进行人工仿生基质修饰，以促进人间充质干细胞粘附和增殖。
  • DOI：
    10.1166/jnn.2014.8231
  • 发表时间：
    2014-06
  • 期刊：
    Journal of Nanoscience and Nanotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨军
  • 通讯作者：
    杨军
Preparation and characterization of a VEGF-Fc fusion protein matrix for enhancing HUVEC growth
用于增强 HUVEC 生长的 VEGF-Fc 融合蛋白基质的制备和表征
  • DOI：
    10.1007/s10529-012-0959-7
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    Biotechnology Letters
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Meihua Yu;Fengyi Du;Hirohiko Ise;Wei Zhao;Yan Zhang;Yaoting Yu;FanglianYao;Jun Yang;Toshihiro Akaike
  • 通讯作者：
    Toshihiro Akaike
Effects of Artificial Extracellular Matrixes on the Survival of Vascular Endothelial Cells
人工细胞外基质对血管内皮细胞存活的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Chemical Journal of Chinese Universities
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yu Mei-Hua;Du Feng-Yi;Rao Xia;Yao Fang-Lian;Yang Jun
  • 通讯作者：
    Yang Jun

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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙伟;张和生;潘成;杨军
  • 通讯作者：
    杨军
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  • 期刊：
    Photogrammetric Engineering & Remote Sensing
  • 影响因子：
    1.3
  • 作者：
    张志华;吴晓雯;李轶鲲;闫坤;张帆;杨树文;杨军
  • 通讯作者：
    杨军

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

        graph TD
          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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