流体剪切力对红细胞原肌球调节蛋白1基因表达的调控及其对细胞生物力学特性的影响
结题报告
批准号:
31170886
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
姚伟娟
依托单位:
学科分类:
C1001.生物力学与生物流变学
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
L·AmySung、喀蔚波、孙大公、贾丽玫、李玉梅、杜源、贾彬彬、宋健
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
红细胞膜骨架的六边形网格结构是其变形的基础,但人们对该结构形成的调节,特别是生物力学因素的调节尚不清楚。预实验显示,膜骨架蛋白-原肌球调节蛋白1(Tmod1)的双启动子在有核红细胞中受流体剪切力调控,引起其同源异构体的不同表达。据此提出假说:流体剪切力通过剪切力反应转录因子调节Tmod1启动子活性,驱动Tmod1同源异构体的差异表达,对细胞膜骨架的形成发挥不同作用。为验证假说,将对有核红细胞进行剪切力处理,观察Tmod1基因表达;利用点突变和凝胶迁移滞后等实验鉴定调控Tmod1启动子的剪切力反应元件;利用信号通路抑制剂处理细胞,找到剪切力调控Tmod1的信号传导通路;利用腺病毒过表达和小RNA干扰,结合微吸管等生物力学技术,研究Tmod1同源异构体在膜骨架形成中的作用及对细胞力学特性的影响。本课题将建立生物力学因素与红细胞膜骨架形成之间的联系,并为基于造血干细胞的血液疾病的治疗提供新思路。
英文摘要
流体剪切力能促进胚胎期造血的发生,但其对红细胞分化和细胞骨架重构的作用和机制仍不清楚。本项目研究红细胞原肌球蛋白调节蛋白(E-Tmod)的同源异构体在流体剪切力引起的有核红细胞F-actin细胞骨架重构中的作用机制。采用小鼠红白血病(MEL)细胞和小鼠胚胎成红细胞进行流体剪切力(5 dyn/cm2)处理。瑞氏染色结果表明,剪切后的MEL和成红细胞都出现了向成熟红细胞分化的趋势。流式细胞仪和激光共聚焦结果显示,剪切的MEL细胞中F-actin骨架的含量增加。实时定量PCR和Western blot结果显示,剪切后的MEL和成红细胞中,E-Tmod41的表达增加,而E-Tmod29的表达降低。当过表达或敲低E-Tmod41时,MEL细胞中F-actin细胞骨架的含量显著升高或降低。我们分别从microRNA和启动子活性两方面探讨了流体剪切力对E-Tmod同源异构体表达调控的机制。microRNA芯片分析显示,流体剪切力引起了429个microRNAs发生>1.5倍的改变,其中22个microRNAs变化显著。生物信息学预测显示miR-23b-3p是小鼠E-Tmod41的靶向microRNA,而荧光素酶活性分析也证实其确实靶向E-Tmod41 3’UTR。芯片和实时定量PCR结果显示,流体剪切力能降低miR-23b-3p及其宿主基因的表达。利用miR-23b-3p的mimic和inhibitor能分别降低和增加MEL细胞内E-Tmod41的蛋白表达,并引起F-actin骨架含量的改变,然而miR-23b-3p不影响E-Tmod29的表达。另外,荧光素酶活性分析显示,流体剪切力显著增加E-Tmod41的启动子PE0的活性,而降低E-Tmod29的启动子PE1的活性。上述结果提示,流体剪切力能够促进有核红细胞的分化并引起F-actin细胞骨架的重构;流体剪切力对有核红细胞中E-Tmod同源异构体具有不同的调控,而E-Tmod41表达的改变能引起F-actin细胞骨架的重构;流体剪切力能通过对miR-23b-3p的抑制和改变启动子活性两条途径调节E-Tmod同源异构体的表达。本课题的研究使我们对红细胞分化的调控因素有更深入的理解,并为红细胞成熟过程中发生的细胞骨架重构提供新的分子机制。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
The differential response of erythrocyte tropomodulin promoters to shear stress.
红细胞原调节蛋白启动子对剪切应力的差异反应。
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Biorheology
影响因子:1.1
作者:Wei Juan Yao;Jian Song;Xiaolan Zhang;Lanping Amy Sung
通讯作者:Lanping Amy Sung
DOI:10.3233/ch-121669
发表时间:2014
期刊:Clinical hemorheology and microcirculation
影响因子:2.1
作者:Jian Song;Xifu Wang;Xiaoli Xu;Binbin Jia;Q. Zheng;W. Ka;Dagong Sun;Z. Wen;Lide Xie;W. Yao
通讯作者:Jian Song;Xifu Wang;Xiaoli Xu;Binbin Jia;Q. Zheng;W. Ka;Dagong Sun;Z. Wen;Lide Xie;W. Yao
Transforming growth factor-beta(1) deteriorates microrheological characteristics and motility of mature dendritic cells in concentration-dependent fashion
转化生长因子-β(1) 以浓度依赖性方式恶化成熟树突状细胞的微流变特性和运动性
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Clinical Hemorheology and Microcirculation
影响因子:2.1
作者:Wen, Zongyao;Jin, Feng;Yao, Weijuan;Zeng, Zhu
通讯作者:Zeng, Zhu
Transforming growth factor (TGF-beta1) deteriorates microrheologyical properties of mature dendritic cells in a concentration -dependent fashion.
转化生长因子 (TGF-β1) 以浓度依赖性方式恶化成熟树突状细胞的微流变特性。
DOI:--
发表时间:2012
期刊:Biorheology
影响因子:1.1
作者:Jian Song;Wei Juan Yao;C. Zhang;Zhu Zeng
通讯作者:Zhu Zeng
A microfluidics cytometer for mice anemia detection.
用于小鼠贫血检测的微流控细胞仪。
DOI:10.1039/c2lc40332c
发表时间:2012-10
期刊:Lab on a Chip
影响因子:6.1
作者:Wei Wang;Lide Xie;Wei Juan Yao;Zhihong Li
通讯作者:Zhihong Li
细胞骨架蛋白Tmod1在Toll样受体4介导的炎症反应中的作用及机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    姚伟娟
  • 依托单位:
原肌球调节蛋白1在AQP2介导的肾脏集合管水重吸收中的作用及机制研究
  • 批准号:
    31771280
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    姚伟娟
  • 依托单位:
Tmod1在oxLDL和基质硬度联合诱导的巨噬细胞生物力学改变中的作用及分子机制研究
  • 批准号:
    31570938
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    姚伟娟
  • 依托单位:
原肌球调节蛋白1在泡沫细胞形成和动脉粥样硬化发生发展中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81370386
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    16.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    姚伟娟
  • 依托单位:
原肌球调节蛋白1在血管平滑肌细胞迁移中的作用及机制研究
  • 批准号:
    81000053
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    姚伟娟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金