前列腺上皮干细胞转分化在BPH术后创面修复中的作用和分子机制研究
批准号:
81930018
项目类别:
重点项目
资助金额:
297.0 万元
负责人:
夏术阶
依托单位:
学科分类:
前列腺及膀胱良性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
夏术阶
中文摘要
良性前列腺增生症(BPH)是老年男性最常见的疾病之一,经尿道内镜下前列腺手术是重要的治疗方式,且是解决尿路梗阻的最有效方法,然而术后仍可能发生下尿路刺激症状、感染、血尿及膀胱颈挛缩等并发症,严重影响手术疗效和患者生活质量。术后创面修复不良是导致一系列并发症的重要原因,但其中的机制及调控因素仍不明确。我们前期发现:术后新生尿路上皮来源于残存前列腺上皮转分化而非切缘尿路上皮爬行覆盖;炎性细胞因子和尿液刺激导致创面组织微环境改变;雄激素受体(AR)通路抑制创面再上皮化修复。为进一步研究创面修复机制,我们提出科学假说:BPH术后尿液-组织屏障被破坏,组织微环境改变,尿液刺激前列腺基质细胞表型改变,抑制AR通路,进而通过旁分泌途径促进前列腺上皮干细胞向尿路上皮细胞转分化。本项目拟通过动物模型、细胞示踪、单细胞测序、类器官培养等技术,阐明前列腺上皮干细胞转分化的分子机制,为术后并发症防治提供新的策略。
英文摘要
Benign prostatic hyperplasia (BPH) is one of the most common diseases in elderly men. Transurethral endoscopic resection of prostate is one of the most important strategy for BPH treatment, which is also the most effective way to relieve prostatic obstruction. However, postoperative complications such as lower urinary tract symptoms, infection, hematuria and bladder neck contracture may still occur, which seriously affect the curative effect and the quality of life of patients. Abnormal postoperative wound healing is an important cause of the series of complications, but the mechanisms and regulatory factors of the wound healing are still unclear. In our previous study, we have proven that the re-epithelialized urothelial cells during postoperative wound healing originated from the transdifferentiation of the residual prostate epithelial cells rather than migration of the urothelial cells from wound edge. Inflammatory cytokines and urine stimulation after surgery were able to induce the altlertion of the microenvironment of the prostatic wound. The activation of androgen receptor (AR) pathway delayed the re-epithelialization of the prostatic wound. To further study the mechanisms of the postoperative wound healing, we put forward a scientific hypothesis: the transurethral endoscopic resection of prostate destroyed the urine-tissue barrier, which resulted in alteration of the prostatic tissue microenvironment. The stimulation of urine and alerted cytokines changed the phenotype of the prostate stromal cells, and also inhibited the androgen-AR pathway, which finally promoted the transdifferentiation of the prostate epithelial stem/progenitor cells to urothelial cells through paracrinal manner. This project is aimed to elucidate the molecular mechanism of transdifferentiation of prostate epithelial stem/progenitor cells through animal models, cell lineage tracing, single cell sequencing, and organoid culture technique, and provide a new strategy for prevention and treatment of the postoperative complications.
本项目针对良性前列腺增生(BPH)术后创面修复中的核心科学问题,聚焦于创面异常修复对手术效果及患者康复的严重影响,探索其关键细胞生物学机制和分子调控网络。.BPH是中老年男性常见疾病,经尿道手术是治疗BPH所致膀胱出口梗阻的最有效方法,但术后异常创面修复会导致严重并发症,如反复下尿路症状、出血、膀胱颈挛缩和感染等,影响手术疗效和生活质量。本项目以前列腺基底干细胞的再上皮化和转分化为切入点,研究其在创面修复中的作用机制,明确相关分子调控路径,为优化手术治疗和术后康复策略提供科学依据和实践指导。.课题组建立了犬经尿道前列腺切除手术模型,结合谱系示踪、单细胞测序、体外转分化系统,首次证实BPH术后创面再上皮化细胞来源于前列腺CK14+基底干细胞。这些细胞在术后能够转分化为成熟尿路上皮细胞,为创面修复提供关键支持。通过尿路上皮转分化培养系统,揭示了前列腺基底干细胞在转分化过程中基因表达和表观遗传的显著变化,明确了关键分子通路。.研究发现,尿液渗透压应激通过激活Piezo钙离子通道促进基底干细胞向尿路上皮转分化,加速创面再上皮化过程。通过高渗人工尿液实验,验证了尿液刺激能增强上皮屏障功能、重建创面完整性。此外,研究揭示了雄激素-AR通路对创面修复的调控作用。通过抑制II型5α还原酶,BPH术后创面中基底干细胞转分化为尿路上皮细胞的比例提升,且创面中的炎症水平及创面纤维化水平降低,加快了术后创面的修复过程。为加快术后创面修复提供了潜在靶点。.本项目成果显著,获得国家和省部级多项科技奖励;发表SCI论文5篇,申请多项专利,并制定首部铥激光治疗临床操作指南。项目团队创办“铥激光精英培训班”,现培训国内外医生200余名,面向全国及多个国家推广创新手术技术。依托铥激光手术新技术,术后并发症大幅减少,术后恢复质量显著提升。这些工作不仅提高了我国在该领域的临床技术水平,还推动了前沿技术的普及应用,体现了卓越的科学价值和社会效益。
LIPUS促进微环境巨噬细胞释放CCL2诱导尿道周围平滑肌祖细胞定植与分化的机制研究
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批准号:82370780
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2023
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负责人:夏术阶
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依托单位:
前列腺术后创面修复过程中雄激素受体信号通路调控前列腺上皮基底细胞及其微环境的作用及机制研究
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批准号:81570682
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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:2015
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负责人:夏术阶
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依托单位:
前列腺移行带和外周带生物学行为差异的分子机制研究
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批准号:30672109
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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:2006
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负责人:夏术阶
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依托单位:
前列腺移行带和外周带阶段性生长的分子调控
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批准号:30440060
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:8.0万元
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批准年份:2004
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负责人:夏术阶
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依托单位:
前列腺癌雄激素受体亚型基因蛋白表达和功能分析
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批准号:30371427
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项目类别:面上项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2003
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负责人:夏术阶
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依托单位:
国内基金
海外基金