《Importin13對視網膜發育及視網膜前體細胞增殖分化調控研究》是依託清華大學，由林輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Importin13對視網膜發育及視網膜前體細胞增殖分化調控研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：林輝
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Importin13（IPO13）是新近發現的雙向核質轉運蛋白，可介導Pax6、Pax3、Crx等與眼部發育密切相關的轉錄因子入核並幫助真核起始因子eIF1A出核。我們的前期研究發現IPO13是角膜上皮幹細胞的全新標誌物，對維持上皮幹細胞高增殖低分化特性起重要作用，但其在視網膜發育及視網膜細胞命運決定中的作用還不清楚。本研究通過檢測正常視網膜發育不同階段中IPO13轉錄及表達的量和部位的動態變化，利用活體電穿孔基因轉移技術對胚鼠及新生鼠視網膜前體細胞進行IPO13持續表達或基因沉默干預，並通過慢病毒轉染技術在體外培養的視網膜前體細胞內持續表達IPO13或進行RNA干擾，從發育和體內、外基因表達干預的多個層面探討IPO13對視網膜細胞增殖、分化的時空特異性調控作用，為闡明視網膜幹細胞的增殖分化調控機制以及視網膜變性疾病的細胞替代治療提供必要借鑑和嶄新思路。
結題摘要
視網膜是人體感知外部世界、向中樞神經系統傳遞視信號的複雜神經網路結構。視網膜退行性疾病是一類多種因素致病的神經退行性疾病，發病機制複雜，致盲後尚無良好治療手段，細胞替代療法有望為治療這類疾病帶來新的契機。細胞移植替代治療中的關鍵問題是細胞來源及分化狀態問題。目前人視網膜神經細胞的發育機制尚不清楚，視網膜幹細胞及前體細胞的體外培養和定向誘導分化仍存在很大困難。本項目原研究計畫重點關注IPO13在視網膜前體細胞和視網膜發育中的作用，在實驗實施階段調整為從不同的組織獲得體外可以長期增殖且保留分化潛能的視網膜前體細胞；同時，研究構建幾十個包括IPO13在內的慢病毒載體，探討這些基因在終末分化細胞向視網膜神經細胞分化中的作用及可能機制。本課題就上述問題進行了以下研究：探討以人成體視網膜為來源進行視網膜前體細胞體外分離擴增的可能性及方法；探討以胎兒視網膜為來源進行視網膜前體細胞體外分離擴增的方法最佳化；探討套用視網膜發育階段中的重要轉錄因子進行視網膜色素上皮細胞（RPE）向視網膜神經細胞再程式化的可能性。研究結果表明：成人視網膜體外分離培養可以獲得具有一定時期內體外擴增能力的細胞，這些細胞表達nestin、 Sox2 和 Pax6在內神經幹細胞表面標誌物，並表達IPO13，並具有向一定的向神經視網膜內不同類型細胞分化的潛力，但這些細胞暫時無法分化為成熟的視網膜神經細胞；人胎兒視網膜前體細胞在低氧低糖環境下具有體外持續擴增能力及部分誘導分化能力，這些細胞甚至在一定條件下可形成胚胎幹細胞樣細胞並表達相應標誌物如Oct4；套用p53的shRNA可以提高其他轉錄因子的感染效率，部分轉錄因子組合可以在RPE中出現神經細胞樣形態變化，視網膜神經細胞相關基因的蛋白及RNA水平上調。目前相關研究已經獲得階段性成果，進一步實驗可為理解IPO13等因子對於視網膜細胞命運決定的影響及其可能機制提供幫助。
