《調控Notch信號通路促進耳蝸毛細胞增殖再生》是依託復旦大學，由李文妍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：調控Notch信號通路促進耳蝸毛細胞增殖再生
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李文妍
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
哺乳動物耳蝸毛細胞損傷後不具有自發再生能力，將導致永久性聽力障礙。有研究表明，Notch信號通路對Wnt信號通路的關鍵核轉錄因子——β-catenin存在抑制作用，可能是耳蝸感覺上皮中具有Wnt信號活性的前體細胞處於增殖靜止狀態的重要因素。因此，調控Notch信號通路，解除其對Wnt信號通路的抑制，有可能實現耳蝸毛細胞的增殖再生。本項目利用新生鼠耳蝸體外培養以及條件性基因敲除小鼠模型，調控內耳的Notch信號通路，觀察對Wnt信號通路的影響以及在耳蝸前體細胞增殖及毛細胞分化中的作用，探討Notch信號通路和Wnt信號通路之間的相互作用在毛細胞增殖再生中的價值； 此外，利用新生鼠耳蝸毛細胞損傷動物模型，調控Notch信號通路觀察毛細胞的再生過程，並對新生毛細胞的形態和功能進行評估，為調控Notch信號通路促進哺乳動物耳蝸毛細胞增殖再生和聽覺功能的恢復奠定實驗和理論基礎。
結題摘要
Notch信號通路在內耳的發育過程中發揮著重要的作用，在內耳感覺上皮的決定以及毛細胞和支持細胞的命運選擇中發揮重要的作用。我們認為Notch信號通路除了通過“側向抑制”機制維持耳蝸感覺上皮中毛細胞和支持細胞特定的“馬賽克”的構成模式，還可能對具有Wnt活性的、以Lgr5為重要分子標記的感覺前體細胞增殖起抑制作用，在維持耳蝸感覺上皮細胞數目和結構相對穩定的同時，也是導致毛細胞損傷後不具有增殖再生的主要因素。 本項目利用小鼠耳蝸的體外培養模型和轉基因小鼠模型對這一假設進行了驗證，結果顯示：Notch信號通路的活化對Lgr5+內耳幹細胞的增殖具有抑制作用，抑制Notch信號通路能夠激活Lgr5+內耳幹細胞的增殖活性並部分分化為有功能的毛細胞。對Wnt和Notch信號之間相互作用的研究顯示：抑制Notch信號促進支持細胞向毛細胞的直接轉分化過程，不依賴於Wnt信號，而抑制Notch信號促進細胞增殖的過程依賴於Wnt信號。研究結果揭示了內耳幹細胞增殖的負性調控因素，並通過 Notch和Wnt信號通路多基因調控細胞重編程技術促使支持細胞的增殖從頂圈向底圈的擴展，同時利用下調Notch信號通路促進支持細胞向毛細胞直接轉分化的作用，提高增殖支持細胞向毛細胞轉分化的比例。此外，進行了基因序貫調控促進毛細胞增殖再生的相關探索，試圖使毛細胞再生的調控過程更加有序可控。共發表SCI論文5篇，會議論文3篇，其中影響因子大於5分的4篇，發表在2015年的美國科學院院報上的文章，在毛細胞再生領域引起很大反響，該領域頂級專家史丹福大學醫學院的Stefan Heller教授通過單細胞測序的研究方法進一步證實了我們的發現，他發表在《Cell Report》上的論著將我們的研究結果作為重要引文進行了介紹。鑒於該研究成果在毛細胞再生理論體系中的重要貢獻，被領域內頂級雜誌《Developmental Cell》、《Stem Cell》上的多篇毛細胞再生方面的綜述正面評價和引用，引用30餘次。此外，該項目培養博士研究生3名（目前均已畢業），申請人在該項研究結果的基礎上申請到國家自然科學基金面上項目1項，是該項研究的進一步深入和拓展。
