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表观遗传通路miR29b-Gas5-Tet1在胚胎干细胞-胰岛β细胞分化中的作用及相关机制研究
结题报告
批准号:
31900616
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
涂佳杰
依托单位:
学科分类:
C1201.干细胞基础研究
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
胚胎干细胞(ESCs)是研究发育体系、药物筛选及细胞治疗的理想模型,关于其定向分化为成体细胞的研究有助于向临床应用转化。研究表明表观遗传调控在ESCs的分化中发挥重要的作用。我们前期研究证实两个非编码RNA,miR-29b与lncRNA-Gas5,均能与DNA去甲基酶Tet1相互作用共同调控ESCs向内胚层的分化。生物信息学预测Gas5是miR-29b的潜在靶点,结合文献报道miR29b、Gas5与Tet1在胰岛β细胞中的作用,我们提出本课题的科学假说:miR29b-Gas5-Tet1形成的表观遗传通路共同调控ESCs-内胚层-胰岛β细胞的分化。本课题拟利用CRISPR-Cas9构建所需ESCs,通过体外分化、体内移植、RNA测序等方法阐明miR29b-Gas5-Tet1通路在ESCs-胰岛β细胞分化中的作用及机制。这将为临床上开发基于胰岛β细胞的相关细胞治疗(如糖尿病)提供实验基础。
英文摘要
Embryonic stem cells (ESCs) are ideal model for investigation of developmental system, drug-screening and cell therapy, ESCs-somatic cells differentiation related study contributes to transition of clinical application. Related studies show that epigenetic regulation play an important role in ESCs differentiation. Our previous reports demonstrate that two non-coding RNA, microRNA-29b and lncRNA-Gas5, both regulate ESCs-endoderm differentiation via interacting with DNA demethylase Tet1. Bioinformatics predict that Gas5 is a potential target of miR-29b. By integrating other associated reports about miR-29b, Gas5 and Tet1 in pancreatic β cells, we come up with the hypothesis of this project: the epigenetic regulatory pathway miR-29b-Gas5-Tet1 synergistically modulate differentiation of ESCs-endoderm-pancreatic β cells. By using CRISPR-Cas9 to construct needed ESCs, in vitro differentiation, in vivo transplantation, RNA-seq etc., we try to prove the function and mechanism of miR-29b-Gas5-Tet1 pathway in the differentiation of ESCs-pancreatic β cells, which will provide experimental foundation of development of pancreatic β cells-based cell therapy, such as diabetes, in clinic.
关于本课题的研究进展,我们在体外重复了ESCs-成熟内胚层-胰岛前体细胞-胰岛β细胞分化的模型。免疫荧光染色结果证实了分化过程中四个阶段细胞标志物的表达。外源性葡萄糖刺激检测ESCs来源的胰岛β细胞呈剂量依赖性的方式分泌胰岛素;流式检测ESCs来源的胰岛β细胞胰岛β细胞标志物表达。接下来我们将从ESCs分化得到的胰岛β细胞移植到NOD免疫缺陷鼠肾被膜,在体内研究ESCs分化得到的胰岛β细胞的功能。免疫荧光染色结果显示移植后人源胰岛β细胞的标志物仍然在小鼠体内表达。.关于其他相关的研究,我们还关注了GAS5在肿瘤中的作用,我们发现GAS5能通过在肿瘤相关巨噬细胞中发挥作用从而抑制子宫内膜癌的发展。这是在本课题研究过程中发现的一个有趣的现象,我们将在后续实验中加以证明。.此外,为了阐明WS患者干细胞的早衰发病机制,课题组使用成人早衰症WS患者皮肤来源的成纤维细胞通过重编程成为诱导性多能干细胞(iPSCs)。我们从WS患者的iPSCs中筛选出均携带了WRN九号外显子中典型C>T点突变的克隆。此突变会导致WRN蛋白核酸外切酶和解旋酶之间活性基序的转录提前终止(p.R369X),使得WRN蛋白表达及活性缺失。而使用CRIPSR-Cas9系统在iPSCs中修复WRN点突变后能恢复WRN的内源性表达及功能。在iPSCs体外定向分化为MSCs后,与WRN突变的MSCs相比(WRN-/-MSCs),WRN基因修复后的MSCs(WRN+/+MSCs)表现出对细胞衰老抵抗力增强。.课题组前期实验还证实,与WRN突变MSCs(WRN-/-MSCs)相比,WRN突变修复后的MSC(WRN+/+MSCs)中miR-29b表达显著减少,而TET1、GAS5及SIRT1的表达上调。并且TET1、GAS5及SIRT1均在MSCs中被证实为miR-29b的直接作用靶点。综上我们推测TET1/GAS5-miR-29b表观遗传通路促进了WRN+/+MSCs中SIRT1-WRN的相互作用。这些研究成果对解析miR-29b、Gas5、Tet1等相关表观遗传调控因子为基础的疾病(包括干细胞分化、肿瘤等)的发病机制研究提供了实验基础。
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
DOI:10.1038/s41388-022-02236-7
发表时间:2022-03
期刊:Oncogene
影响因子:8
作者:Jiajie Tu;Yilong Fang;Dafei Han;Xuewen Tan;Zhen Xu;Hai-feng Jiang;Xinming Wang;Wenming Hong;Wei Wei-Wei
通讯作者:Jiajie Tu;Yilong Fang;Dafei Han;Xuewen Tan;Zhen Xu;Hai-feng Jiang;Xinming Wang;Wenming Hong;Wei Wei-Wei
PU.1 promotes development of rheumatoid arthritis via repressing FLT3 in macrophages and fibroblast-like synoviocytes.
PU.1 通过抑制巨噬细胞和成纤维样滑膜细胞中的 FLT3 促进类风湿关节炎的发展
DOI:10.1136/ard-2022-222708
发表时间:2023-02
期刊:Annals of the rheumatic diseases
影响因子:27.4
作者:
通讯作者:
Two Main Cellular Components in Rheumatoid Arthritis: Communication Between T Cells and Fibroblast-Like Synoviocytes in the Joint Synovium.
类风湿关节炎的两个主要细胞成分:关节滑膜中 T 细胞和成纤维细胞样滑膜细胞之间的通讯
DOI:10.3389/fimmu.2022.922111
发表时间:2022
期刊:Frontiers in immunology
影响因子:7.3
作者:
通讯作者:
Th9细胞中IL-9-PU.1正反馈循环促进类风湿关节炎进展及机制研究
  • 批准号:
    82373877
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    涂佳杰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金