调控人多能干细胞诱导分化为自我更新的视网膜祖细胞的机制研究
批准号:
32070719
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
金彩霞
依托单位:
学科分类:
细胞命运及重编程
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
金彩霞
中文摘要
视网膜变性是一类致盲眼病, 应用视网膜祖细胞(RPC)或成熟视网膜色素上皮(RPE)细胞移植是极具前景的治疗手段,但是供体细胞的匮乏限制了其应用。因对RPC自我更新分子机制缺乏认识,尚未实现RPC的有效体外扩增。目前虽已建立了成熟的将人多能干细胞诱导分化为RPE细胞的分化体系,但在体外难以维持成熟表型,本课题将进一步深入研究实现此目标。我们在前期研究中通过生长因子和小分子化合物的组合实现了小鼠RPC细胞的自我更新。本课题拟在此体系基础上进行改进从而实现捕获、扩增人多能干细胞诱导分化获得的RPC细胞,并利用上述筛选手段实现PRC细胞体外的有效维持,并对诱导分化为RPC细胞过程中调控的关键信号通路的进行研究。并利用视网膜变性大鼠模型,评价两种细胞移植的疗效。本课题的顺利实施不仅能深入的认识RPC细胞自我更新和RPE细胞分化的分子基础,也有助于解决于解决眼科疾病细胞治疗的细胞来源问题。
英文摘要
Retinal degeneration is the leading vision loss in people. Retinal progenitor cells (RPC) or mature retinal epithelium (RPE) transplantation is very promising treatment. However, the critical shortage of transplantable cells is the major bottleneck of this therapy. Currently, our understanding to the self-renewal of RPC is still very limited, which significantly compromises our ability to expand the cells ex vivo. In addition, although RPE has been successfully generated from human pluripotent stem cells, it is still very hard to maintain its mature phenotype in vitro,we will study on this field furtherly in the project to maintain the mature phenotypes of RPE in vitro. In our previous study, we established a chemically defined condition for mouse RPC self-renewal through a reiterative growth factor and chemical screening. In this study, we will base on this condition system to capture and maintain the RPC generated during the differentiation of human pluripotent stem cells, and study on the key regulation mechanism during the induction. Then, RPC and RPE will be further characterized by transplanting the cells to retinal degeneration rat model to evaluate the therapeutic potential. This project will deepen our understanding to the mechanisms that governing RPC self-renewal and RPE terminal differentiation, also will provide renewable cell source of RPC and RPE for cell therapy of the eye disease.
视网膜变性(Retinal Degeneration, RD)是一类严重影响人们视力的全球性重要致盲眼病,其中年龄相关性黄斑变性(Age-related Macular Degeneration, AMD)与视网膜色素变性(Retinitis Pigmentosa,RP)是现代两大主要致盲眼科疾病。由于此类视网膜变性眼疾的发病机理复杂多样,目前临床缺乏有效的治疗方法,一旦患病,失去的视功能就难以恢复,严重影响患者的生活质量并给家庭和社会带来沉重的负担。应用视网膜祖细胞(RPC)或成熟视网膜色素上皮(RPE)细胞移植是极具前景的治疗手段,但是供体细胞的匮乏限制了其应用。本课题利用人诱导多能干细胞在3周内可以诱导分化获得人视网膜前体细胞,并在维持体外的长期扩增和培养。在针对扩增获得的单细胞来源的3株细胞进行研究中发现单克隆来源的RPCs之间存在共性和差异,其中一株细胞移植不同RD动物模型(包括糖尿病视网膜病变大鼠、先天性视网膜退行性病变小鼠RD1及RD6模型、及药物诱导视网膜损伤的大鼠)后具有较强的迁移能力和较好的细胞治疗效果,对此株细胞的RNA-seq及蛋白芯片检测数据的进一步分析,发现其在GO,KEGG及BP等各个方面具有独特的特点,相关数据的验证正在进一步验证和整理中,一旦确定此类具有良好细胞治疗效果的细胞的独特表型将对未来的RD患者细胞治疗的有效筛选提供特异的筛选标记物,为RPCs的细胞转化提供有力的理论支持。同时,本研究所获得稳定体外诱导培养人源RPCs的技术(已申请专利并进入实审)将为解决眼科疾病细胞治疗的细胞来源问题提供可靠的技术支持。
国内基金
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