Ubc13调控造血干细胞炎性反应的细胞和分子机制研究
结题报告
批准号:
31870881
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
张惠媛
依托单位:
学科分类:
C0806.感染与非感染性炎症
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王潇东、邹欣凯、陈雪英、余慧、古智文
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中文摘要
慢性持续炎症反应可导致造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)功能衰竭, 然而保护HSC免受炎性伤害的分子机制依然所知甚少。申请人近期阐明了STAT3通过抑制E2泛素化结合酶Ubc13保护HSC免受炎性损伤的分子机制,成果提示Ubc13高表达是诱导HSC内源性炎性损伤的关键环节。申请人通过RNA测序发现Ubc13敲除后,多个调控HSC线粒体关键功能的蛋白表达失调。基于上述工作基础,申请人拟通过Ubc13敲除和过表达两种小鼠模型,分别探究生理稳态和炎症刺激下,Ubc13对HSC功能,转录组和蛋白组的调控,以及对线粒体功能和关键蛋白表达水平的影响。验证Ubc13通过调控线粒体关键蛋白和线粒体功能,影响HSC干性,分化和生存的中心科学假说。通过实施上述计划,预期获得Ubc13调控HSC和线粒体功能细胞和分子机制,为拮抗HSC炎症反应提供治疗新策略和潜在药物靶点。
英文摘要
Chronic exposure to pro-inflammatory signals damages hematopoietic stem cells (HSCs) and results in bone marrow failure, yet anti-inflammatory mechanisms that protect HSCs are understudied. Our previous study revealed STAT3 restrains pro-inflammatory responses and preserve HSC function by inhibiting expression of Ubc13, an E2 ubiquitin-conjugating enzyme involved in inflammatory responses. Therefore, it collectively suggested hyperactivation of Ubc13 might directly contribute to endogenous proinflammatory damages in hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs). We identified multiple proteins, which involved in modulating mitochondria function and were proved to be critical for HSC stemness or differentiation, were deregulated in absence of Ubc13 through RNAseq. Therefore, we propose a crucial role for Ubc13 in HSCs preservation through regulating critical mitochondrial proteins. We will explore the cell intrinsic function of Ubc13 in HSCs and their mitochondria under both homeostasis and inflammatory settings, and reveal transcriptome and proteomics changes in the presence or absence of Ubc13 in HSC. We expect to reveal novel cellular and molecular mechanism of how Ubc13 regulates HSC functions, and provide fundamental new insight to identify potential therapeutic targets to protect HSC from inflammatory insults.
慢性持续炎症反应可以造成造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC)损伤,数量减少、失去干性、干细胞功能衰竭和分化失衡等,甚至诱发多种恶性血液系统疾病,如骨髓增生异常综合症(myelodysplastic syndrome,MDS)和急性髓系细胞白血病(AML)。 然而,保护造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)免受炎性伤害的分子机制依然所知甚少。本研究针对上述问题,建立单细胞测序平台,探究造血干细胞炎性老化的过程中不同异质性亚群转录组学的变化,以及Ubc13对其的影响。繁育获得造血干细胞Ubc13特异性过表达和敲除小鼠模型,并进行体内外功能实验,包括流式细胞分析和骨髓移植等,探究过表达Ubc13对造血干细胞的功能影响。探究不同炎症介质刺激下,Ubc13对调控线粒体关键基因和功能的影响。建立微量细胞蛋白质组学平台,探究造血干细胞炎性老化的过程蛋白质表达修饰的动态变化,以及H4K77ac对HSC谱系分化的影响。上述成果,为深入理解HSC炎性老化和谱系偏移提供了理论基础和实验依据,并为进一步逆转免疫老化提供了新的靶点。
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The SUMOylation of TAB2 mediated by TRIM60 inhibits MAPK/NF-κB activation and the innate immune response.
TRIM60 介导的 TAB2 SUMOylation 抑制 MAPK/NF-κB 激活和先天免疫反应
DOI:10.1038/s41423-020-00564-w
发表时间:2021-08
期刊:Cellular & molecular immunology
影响因子:24.1
作者:Gu Z;Chen X;Yang W;Qi Y;Yu H;Wang X;Gong Y;Chen Q;Zhong B;Dai L;Qi S;Zhang Z;Zhang H;Hu H
通讯作者:Hu H
DOI:10.3389/fimmu.2019.01398
发表时间:2019
期刊:Front Immunol
影响因子:--
作者:Lin L;Hu X;Zhang H;Hu H
通讯作者:Hu H
DOI:doi: 10.3389/!mmu.2020.02157
发表时间:2020
期刊:Frontiers in Immunology
影响因子:7.3
作者:Wenyong Yang;Zhiwen Gu;Huiyuan Zhang;Hongbo Hu
通讯作者:Hongbo Hu
Leaving no one behind: tracing every human thymocyte by single-cell RNA-sequencing
不让任何人掉队:通过单细胞 RNA 测序追踪每一个人类胸腺细胞
DOI:10.1007/s00281-020-00834-9
发表时间:2021-01
期刊:Semin Immunopathol
影响因子:--
作者:Yujun Deng;Hong Chen;Yang Zeng;Keyue Wang;Huiyuan Zhang;Hongbo Hu
通讯作者:Hongbo Hu
To TRIM the Immunity: From Innate to Adaptive Immunity.
削弱免疫力:从先天免疫到适应性免疫
DOI:10.3389/fimmu.2020.02157
发表时间:2020
期刊:Frontiers in immunology
影响因子:7.3
作者:Yang W;Gu Z;Zhang H;Hu H
通讯作者:Hu H
造血干细胞衰老及免疫老化相关新型表观遗传标志H4K77ac的鉴定和机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    张惠媛
  • 依托单位:
国内基金
海外基金