晶状体再生修复过程中JAM-C对上皮干细胞分化和纤维细胞有序排列的调控机制
批准号:
82070941
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
谈旭华
依托单位:
学科分类:
晶状体与白内障
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
谈旭华
中文摘要
婴幼儿白内障是儿童主要致盲眼病,目前治疗效果欠佳。本课题组通过微创新术式实现功能性晶状体原位再生(Nature 2016),然而目前该技术存在上皮干细胞分化能力不足和纤维细胞不能长期有序排列的瓶颈。我们前期利用蛋白质组学技术,发现再生晶状体和正常晶状体中JAM-C的表达存在显著差异。在对JAM-C基因敲除小鼠动物模型的研究中,我们发现晶状体上皮干细胞不能正常分化,纤维细胞排列紊乱;通过转录组测序发现差异基因富集于MAPK和Wnt通路。这些结果提示JAM-C可能通过影响bFGF-MAPK/ERK和Wnt-JNK通路调控晶状体上皮干细胞分化和纤维细胞有序排列。本项目拟进一步利用JAM-C基因敲除小鼠,大鼠晶状体外植体系统、兔晶状体再生模型,深入探讨在晶状体再生过程中JAM-C对上皮干细胞分化和纤维细胞有序排列的调控机制,为进一步优化再生晶状体的结构和功能提供理论基础。
英文摘要
Pediatric cataract is the major cause of blindness in children; however, the current surgical outcome is not satisfactory. Our group achieved functional in situ lens regeneration by minimally invasive surgery (nature 2016). At present, the core problem of this treatment is how to further improve the differentiation ability of epithelial stem cells and maintain the orderly alignment of lens fibers. Recently, we found that there was a significant difference in JAM-C expression between in situ regenerated lens and normal lens by proteomics analysis. In JAM-C-/- mice, we found lens epithelial stem cells poorly differentiated and lens fibers were disorderly aligned; By high-throughput RNA sequencing, we found differentially expressed genes of JAM-C-/- mice were characteristically enriched in MAPK and Wnt signal transduction pathways. These results indicated that JAM-C may regulate differentiation of epithelial stem cells and the orderly alignment of fiber cells through bFGF-MAPK/ERK and Wnt-JNK signaling pathways. This project aims to further explore the regulatory mechanism of JAM-C on the differentiation of epithelial stem cells and the orderly alignment of fiber cells during lens regeneration using JAM-C-/- mice, rat lens epithelial explant and rabbit lens regeneration model following minimally invasive surgery, so as to provide a theoretical basis for further optimizing the structure and function of regenerated lens.
本项目聚焦于婴幼儿白内障的治疗难题,针对目前手术并发症多、治疗效果不佳的现状,探索功能性晶状体原位再生的重要调控机制。课题组前期通过晶状体超微创手术,在动物模型和先天性白内障患儿中成功实现了部分晶状体组织的功能性原位再生(Nature 2016),但再生晶状体仍面临上皮干细胞分化能力不足和纤维细胞有序排列难以长期维持的瓶颈。基于此,本项目旨在揭示影响晶状体上皮干细胞分化和组织再生的关键因素,以期靶向干预,从而优化再生晶状体功能。..我们前期研究利用蛋白质组学技术发现,JAM-C在再生晶状体与正常晶状体中的表达存在显著差异提示JAM-C可能是促进再生晶状体正常分化的关键调控蛋白。因此,我们首先在小鼠中验证了JAM-C表达于整个晶状体发育阶段。进一步构建Jamc基因敲除小鼠模型,发现其晶状体上皮干细胞分化异常、纤维排列紊乱,导致晶状体混浊,提示JAM-C在晶状体发育过程中发挥重要作用。为进一步探究JAM-C调控晶状体发育的具体机制,我们通过转录组测序发现Jamc−/−小鼠晶状体中,Hippo通路相关的基因表达升高,以及与内质网应激(ER stress)和未折叠蛋白反应(UPR)相关的基因显著上调。qPCR、WB和免疫荧光等结果也验证了JAM-C可能通过影响晶状体内正常的蛋白质折叠和稳态来调控晶状体上皮干细胞分化和纤维细胞有序排列。此外,Jamc−/−小鼠晶状体中晶状体上皮细胞(LEC)的数量和增殖减少以及晶状体纤维细胞(LFC)终末分化发生障碍,且伴有促进增殖的关键转录因子FOXE3表达降低和参与晶状体发育分化的缝隙连接蛋白Cx46和Cx50的表达模式的显著改变,揭示了JAM-C调控晶状体发育与分化的可能机制,明确了JAM-C在调控晶状体分化中的关键作用。..基于上述发现,本项目在JAM-C基因敲除小鼠模型中,深入研究了JAM-C在晶状体发育中的调控机制。研究结果揭示了JAM-C在调控晶状体增殖与分化中的的作用与机制,为优化再生晶状体的结构和功能奠定了科学基础。本项目的成果不仅深化了对晶状体再生机制的理解,也为婴幼儿白内障的治疗提供了新的思路和潜在靶点,具有重要的科学意义和临床应用价值。
基于时空转录组技术解析Hippo-YAP通路
在晶状体发育中的动态调控作用
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:谈旭华
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依托单位:
利用CRISPR/Cas9技术研究Ret受体泛素化对HSV-1感染性角膜炎角膜上皮细胞凋亡的调控机制
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批准号:81600707
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2016
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负责人:谈旭华
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依托单位:
国内基金
海外基金