項目名稱-干細胞分化表觀遺傳學調(diào)控及其治療糖尿病應(yīng)用基礎(chǔ)研究-首席(參考版)
2024-10-09 06:34本頁面
【正文】 。 3. 胰腎干 /祖細胞體內(nèi)生物學功能的影像學評價 ：綜合利用生物熒光、 PET及MRI在體成像技術(shù)，并結(jié)合組織切片染色和免疫組織化學等方法，檢測各種細胞標志物體內(nèi)分化及與宿主整合，立體重構(gòu)和功能重建，為優(yōu)化糖尿病移植用干細胞的篩選、活體全程組織再生修復(fù)有效性提供科學評價。并對上述誘導(dǎo)得到的特異性標志的胰腎干 /祖細胞進行生物學特性研究，并驗證某些決定分化的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)錄因子在分子網(wǎng)絡(luò)調(diào)控中的作用及其在細胞發(fā)育特定階段的意義。 4. 明確誘導(dǎo)后胰腎干祖細胞治療糖尿病腎病動物模型的有效性。通過對前述三個分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的分析、總結(jié)，最終闡明在胚胎干細胞和間充質(zhì)干細胞向胰和腎干 /祖細胞分化過程中，以關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子為核心， sRNA/microRNA 和組蛋白、 DNA 表觀遺傳修飾系統(tǒng)參與組成的三維分子網(wǎng)絡(luò)。 1. 進一步完善多潛能干細胞向胰腎干 /祖細胞的分化體系。 3. 建立大動物報告基因和符合臨床應(yīng)用要求的分子影像系統(tǒng)。 研究內(nèi)容 預(yù)期目標 第 五 年 1. 開發(fā)新的多能干細胞向胰腺誘導(dǎo)分化方案。 3. 建立大動物的報告基因系統(tǒng)。 1. 明確候選關(guān)鍵分子在多潛能干細胞向胰腎分化過程中的生物學功能；發(fā)現(xiàn)與胰腺干細胞密切相關(guān)的新基因；通過對關(guān)鍵調(diào)控分子的干預(yù)，進一步完善多潛能干細胞向胰腎干 /祖細胞的分化體系。 3. 建立 ESC、 MSC 和胰腎干 /祖細胞在體內(nèi)向胰島祖細胞、腎祖細胞分化的分子影像監(jiān)測系統(tǒng)；將 ESC、 MSC 應(yīng)用于大動物疾病模型的治療。 研究內(nèi)容 預(yù)期目標 第 四 年 1. 對得到的調(diào)控因素進行功能驗證；用帶有相關(guān)基因、 microRNA 的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染胰腺干細胞，研究這些基因、 microRNA對胰腺干細胞的影響；對得到的啟動子驅(qū)動 EGFP 表達的人 ESC 系進行 ES 特性和相關(guān)分化特性的驗證；分選細胞群用于下游相關(guān)研究；基于以上研究結(jié)果，開發(fā)新的多能干細胞向胰腺誘導(dǎo)分化方案。制定干細胞治療的合理移植策略，結(jié)合組織工程的方法引入水凝 膠和兩種細胞聯(lián)合移植，提高干細胞治療效果。 2. 建立小 RNA, 關(guān)鍵靶基因和相關(guān) DNA 甲基化的三維圖譜以及其相互作用的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；闡明表觀遺傳學調(diào)控對 sRNA/miRNA 和轉(zhuǎn)錄因子的影響，獲得一個由表觀遺傳學相關(guān)因素及轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)成的調(diào)控向胰腺和腎臟祖細胞分化的三維分子網(wǎng)絡(luò)。 4. 開展糖尿病及糖尿 病腎病的動物模型研究。通過對處于不同分化階段的胚胎干細胞、間充質(zhì)干細胞、胰島祖細胞或腎祖細胞中全基因組的甲基化的測定（ meDIPseq 測序），確定 DNA甲基化的位點，并利用 CHIP， RTPCR和 Westerb blotting等多種實驗方法驗證相關(guān)基因的 DNA 甲基化變化和干細胞的自我更新與定向分化的關(guān)系，獲得關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子上游的表觀遺傳調(diào)控因素；通過對內(nèi)源性小 RNA 的高表達或抑制，以及通過 siRNA 對已經(jīng)鑒定的小 RNA的靶基因的抑制或靶基因的外源過表達，構(gòu)建小 RNA、關(guān)鍵靶基因和相關(guān) DNA 甲基化的位點的調(diào)控關(guān)系，鑒定參與該 DNA甲基化調(diào)控的 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶以及相關(guān)的組蛋白修飾酶。 研究內(nèi)容 預(yù)期目標 第 三 年 1. ES 向胰腺干 /祖細胞分化過程中啟動 子區(qū)域表觀遺傳學變化研究； microRNA的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染胰腺干細胞，研究這些基因、 microRNA對胰腺干細胞的影響；分析多潛能干細胞和胰腎干 /祖細胞在分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和表觀遺傳狀態(tài)的差異，選擇關(guān)鍵的核心轉(zhuǎn)錄因子或表觀調(diào)控分子；構(gòu)建并轉(zhuǎn)染篩選得到啟動子驅(qū)動EGFP表達的人 ESC 系。 3. 創(chuàng)建新型功能報告基因系統(tǒng)，建立 ESC、 MSC 和胰腎干 /祖細胞在體內(nèi)向胰島祖細胞、腎祖細胞分化的分子影像監(jiān)測系統(tǒng)。 2. 篩選出 510 個在多能干細胞、間充質(zhì)干細胞的自 我更新維持和向胰島祖細胞和腎祖細胞定向分化相關(guān)的 sRNA/miRNA 分子，并通過 RTPCR, qPCR, Northern, westernblot 等多種方式鑒定與驗證這些小RNA 的靶基因。尋找胰腺干祖細胞特有的標志物，建立誘導(dǎo)分化的鑒定體系，篩選調(diào)控胰腺分化的關(guān)鍵因子。 3. 利用報告基因系統(tǒng)，建立監(jiān)測 MSC, ESC在體內(nèi)的功能；初步建立組織特異的分子成像系統(tǒng)。 研究內(nèi)容 預(yù)期目標 第 二 年 1. 觀察端粒維持相關(guān)蛋白對于干細胞干性維持的影響，提出可能的機制 。 3. 建立 ESC、 MSC 和胰腎干 /祖細胞在小動物中的分子影像監(jiān)測技術(shù)，應(yīng)用于糖尿病和腎病的細胞治療。 4. 建立胰腺干祖細胞及腎臟祖細胞體外培養(yǎng)、擴增、移植、遷移、分化和發(fā)揮功能的技術(shù)平臺與技術(shù)評價體系。 2. 研究多能干細胞 /間充質(zhì)干細胞的自我更新與定向分化為胰島祖細胞和腎祖細胞的細胞模型及關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子功能分析平臺；研究胚胎干細胞、間充質(zhì)干細胞、胰島祖細胞，腎祖細胞之間的小 RNA表達差異，構(gòu)建關(guān)鍵的差異表達小 RNA文庫，完成小 RNA高表達或抑制的高通量轉(zhuǎn)染。本項目前期已經(jīng)完成了國內(nèi)首個干細胞技術(shù)產(chǎn)品的安全性、有效性研究：以嵌合模型建立異基因成體干細胞移植技術(shù)，提出并建立了 亞全能干細胞 再生修復(fù)新方法；利用成體干細胞進行了多靶點組 織的干細胞治療，用于修復(fù)造血損傷、神經(jīng)系統(tǒng)損傷、心血管疾病損傷、減輕肝臟進行性損傷、肺損傷、肌肉損傷；克服了成體干細胞應(yīng)用前的 5大關(guān)鍵技術(shù)（質(zhì)、量、途徑、耐受、功能），發(fā)明建立了成體干細胞體外規(guī)?；苽浼夹g(shù)工藝及干細胞臨床前應(yīng)用技術(shù)；建立了成體干細胞體外規(guī)?；苽涔に嚰夹g(shù)流程和功能評價體系，制定出干細胞（藥物）產(chǎn)品的質(zhì)量控制標準和 SOP 操作規(guī)范體系；已建立大、小動物模型平臺
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