活体小鼠的无创实时生物发光成像，以询问转录因子活性和移植干细胞的命运

目标

本项目的目的是开发和证明一种新的双荧光素酶报告技术可以用于减少用于干细胞移植和分化研究的动物数量。

背景

追踪干细胞命运在活的有机体内已经成为多个领域的焦点，包括再生医学，干细胞可以被用来重新填充或修复受损组织。目前研究细胞命运的方法在活的有机体内通常需要在多个时间点杀死大量的动物，然后对切除的组织进行组织学和分子分析。目前已有许多用于跟踪移植细胞的成像方法，但这些方法都局限于(i)短期研究，因为现有的报告探针的快速降解，(ii)有效光发射的深度较短，(iii)因为它们无法量化细胞的活性。

该项目将通过开发新的报告探针来克服这些挑战，该探针能够跟踪干细胞及其子细胞，并在长期研究中量化它们的活性。该系统的实用性将在2型戈谢氏病(一种婴儿遗传疾病，脂质在细胞和某些器官中积累)小鼠模型中使用神经干细胞进行演示。这种方法将增加在小群动物中生成的数据量。在这个项目的过程中，共72只小鼠将被使用，相比之下，520只小鼠将使用更传统的串行牺牲模型。

研究细节与方法

诱导多能干细胞(iPS)技术将首次与下一代发光报告结合，以获得对细胞的新见解:在活体动物中疾病进展的基础上的细胞相互作用。使用从小鼠iPS细胞中生成的双报告细胞系，不仅可以跟踪细胞命运，还可以跟踪这些细胞内的转录因子活性，从而对移植细胞如何与当地环境相互作用提供新的见解。双报告因子iPS细胞系将从胚胎成纤维细胞中获得Gba1基因敲除小鼠;2型神经性戈谢氏病的模型iPS细胞将被分化为神经元，而神经元干细胞将被用于两种在体外而且在活的有机体内戈谢氏病模型进行比较。