附件 2项目编号：

浙江省大学生科技创新项目申 报 书

创新项目名称：Resveratrol 对人骨髓间充质干细胞衰老

的调控机制及其年轻化的应用研究创新项目负责人： 金 雪 潇 学 校 名 称 ： 浙 江 大 学 申 报 日 期 ： 2012.11.22 项 目 类 别 ：个人项目 团队项目☐

浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室 制

填写说明一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达

明确严谨。二、格式要求：申报书中各项内容以 Word 文档格式填写，表格中的字

体为小四号仿宋体，1.5 倍行距；表格空间不足的，可以扩展或另附纸张；均用 A4 纸双面打印，于左侧装订成册。

三、申报书由所在学校领导审查、签署意见并加盖公章后，一式 1 份（均为原件），报送浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划实施办公室。

一、项目简介项目概况

项目名称 Resveratrol 对人骨髓间充质干细胞衰老的调控机制及其年轻化的应用研究

项目性质 （）基础研究 （√）应用基础研究项目来源 （）自主立题 （√）教师指导选题起止时间 自 2012 年 8 月 至 2013 年 11 月

项目状况 √1、研发阶段 2、中试阶段 3、批量（规模）生产（选项打√）

申请人

姓名 金雪潇 性 别 女 出生年月

1992.2

入学年月 2010.9

所在院系 基础医学系 联系

电话

18768116987/525521

电子信箱 shirleyj1992@gmail.com

项 目 组主要成员

姓名 年龄 性 别 专业 具体分工金雪潇 20 女 基础

医学文献阅读、获取样本、实验设计、实验操作、论文撰写

项目指导教师

姓名 纪俊峰 性 别 男 出生

年月 1976.6

主要研究方向 干细胞衰老及重编程的研究近三年获奖成果：国家级__等奖___项，省部级__等奖___项近三年科研经费 60 万元，年均 20 万元

项目主要内容简介

在干细胞衰老的过程中，干细胞的形态、自我更新能力以及分化潜能发生一系列的改变，其中人骨髓间充质干细胞衰老所导致的功能变化被认为是引起的骨质疏松，骨脆度增加等疾病的主要原因之一。本项目旨在研究 SIRT1 在人骨髓间充质干细胞（hBMSC）衰老的机制研究，以及利用Resveratrol 对抗 hBMSC 衰老行为的作用机理，探索使细胞年轻化用于再生医学的可能性。

内容包括：1）对比年轻与年老个体中分离出的 hBMSC 的增殖、分化、自我更新能力、迁移能力变化，比较 SIRT1 在年轻以及年老 hBMSC

的表达情况；2）比较 Resveratrol+/-环境下培养的年轻与年老 hBMSC

中的细胞功能变化及对 SIRT1 表达量的变化；3）通过建立裸鼠在体骨折模型实验探索 Resveratrol 对 BMSC 年轻化用于体内移植再生的应用作用。

二、项目的研究目的及意义

1、申请项目的必要性、目的及意义人体的衰老是由细胞衰老所致，许多代谢疾病都是由细胞衰老引起的。人骨髓间充

质干细胞作为一种有向软骨、脂肪、骨细胞三系分化能力的组织干细胞，是一种对在骨损伤的治疗过程中有着很好应用前景的细胞。从临床观察发现，随着人年龄的增长，人的骨质疏松症易发，骨脆度增加，在骨损伤后的愈合也愈发困难，其中间充质干细胞的衰老对其起着主要影响。通过对其衰老的机制的研究，了解其中调控基因的作用方式，并进一步探索使人的间充质干细胞的年轻化的途径，为临床应用奠定基础。当前大量研究表明，Resveratrol 作为一种天然提取物，具有较好抗氧化能力、并

对 SIRT1 基因的表达起着重要调控作用；而 SIRT1 作为一种对细胞代谢、分子修饰有多方向调控能力的长寿因子，已证实对骨髓间充质干细胞在衰老过程中的分化能力的变化有重要调控作用。所以本课题假设：Resveratrol通过调节 SIRT1 的表达使人骨髓间充质干细胞达到年轻化的效果。此项研究将为利用小分子药物 Resveratrol使衰老的人骨髓间充质干细胞年轻化以应用于临床上自体移植治疗骨折，骨质疏松等骨骼系统疾病奠定基础。2、项目的背景、主要内容、技术水平及应用范围

项目背景：Resveratrol（白藜芦醇）是一种生物性很强的天然多酚类物质，又称为芪三

酚，是肿瘤的化学预防剂，也是对降低血小板聚集，预防和治疗动脉粥样硬化、心脑血管疾病的化学预防剂。20世纪 90 年代，国际上普遍发现 Resveratrol 大量存在于红葡萄酒中 。美国农业 部 的 研 究结果 表 明 ，花生红衣与仁中也含有相当多的Resveratrol。Resveratrol 的实验研究已经证实具有对心血管疾病和癌症的有益作用。它对激素依赖性肿瘤（包括乳腺癌、前列腺癌、子宫内膜癌和卵巢癌等）有明显的预防作用。还可对骨质疏松及老年痴呆症有预防作用，具有抗病毒及免疫调节作用。

随着人年龄的增加，人骨髓间充质干细胞的衰老发生。其引起的改变主要有增殖能力的变化、骨系分化能力下降而脂系分化能力增加，迁移能力的减弱等，但这些说法而在基础研究中仍存在争议。在这些衰老过程的中，有许多的基因参与调控，其中

SIRT1 作为一种对细胞代谢有重要调控能力的长寿基因，已被证实与细胞衰老过程中分化能力的改变起着调节作用。

图 1. SIRT1对衰老相关的生理功能的调控而 Resveratrol 作为近年来的热点研究药物，其抗氧化功效以及对 SIRT1 的调节

能力也已被证实。此外，亦有研究表明 Resveratrol 对 MSC 的分化能力的改变起着调控作用。

图 2.Resveratrol 对 MSC 分化能力的调节References：[1] Pei-Chi Tseng, 1,4 Sheng-Mou Hou, 4 Ruey-Jien Chen, 2 Hsiao-Wen Peng, 1 Chi-Fen Hsieh, 1Min-Liang Kuo, 3 and Men-Luh Yen 1,2 ”Resveratrol Promotes Osteogenesis of Human Mesenchymal Stem Cells by Upregulating RUNX2 Gene Expression via the SIRT1/FOXO3A Axis”

[2] Sebastian Sethe b, Andrew Scutt a, Alexandra Stolzing a, *” Aging of mesenchymal stem cells”

[3] Fre´de´ric Picard 1 , Martin Kurtev 1 , Namjin Chung 1 , Acharawan Topark-Ngarm 2 , Thanaset Senawong 2 , Rita Machado de Oliveira 1,3 , Mark Leid 2 , Michael W. McBurney 4 & Leonard Guarente 1”Sirt1 promotes fat mobilization in white adipocytes by repressing PPAR-g”

[4] Lara Pizzorno, MDiv, MA, LMT “Resveratrol, Niacin, Nicotinamide Riboside: Key Players in Activating Sirtuins to Mimic Calorie Restriction & Extend Lifespan, Part II”

[5] Thomas A. Rando 1,2,4, * and Howard Y. Chang 1,3, * “Aging, Rejuvenation, and Epigenetic Reprogramming: Resetting the Aging Clock”

[6] Marie Lagouge,8,1 Carmen Argmann,8,1 Zachary Gerhart-Hines,2 Hamid Meziane,3 Carles Lerin,2 Frederic Daussin,4 Nadia Messadeq,3 Jill Milne,5 Philip Lambert,5 Peter Elliott,5 Bernard Geny,4 Markku Laakso,6 Pere Puigserver,2 and Johan Auwerx 1,3,7, * “Resveratrol Improves Mitochondrial Function and Protects against Metabolic Disease by Activating SIRT1 and PGC-1a”

[7] Mark F. Pittenger et al “ Multilineage Potential of Adult Human Mesenchymal Stem Cells”

项目内容：从上述背景内容出发，本项目的内容由以下三个阶段组成：

第一阶段：对比年轻与年老个体中的 hBMSC 的增殖、分化、自我更新能力、迁移能力等变化，确认 hBMSC 在衰老的过程中的细胞功能的差异，并比较 Resveratrol 主要调控的长寿基因 SIRT1 在年轻与年老 hBMSC 中的表达情况；

第二阶段：在体外 hBMSC培养中给以 Resveratrol，观察细胞的增殖、分化、自我更新、迁移能力的变化，以及 SIRT1 在细胞中的表达的变化，确认 Resveratrol 在

体外培养中对 hBMSC 的年轻化的效果；第三阶段：建立裸鼠的骨折损伤模型，将其分组，分别注射 Resveratrol+/-

young hBMSC 及 Resveratrol+/- old hBMSC，评价 Resveratrol 对 hBMSC 的年轻化效果。如下图所示：

通过以上三个阶段的研究，希望可以了解 Resveratrol抗 hBMSC 衰老的作用机制，对 Resveratrol使 hBMSC 的年轻化的应用潜能做出评价。

应用范围：可应用于干细胞的研究与组织工程领域，有较好的临床应用前景。

3、实施该项目所具备的基础、优势和风险项目实施基础：本项目实施的实验室是浙江大学干细胞中心的重编程与干细胞衰

老实验室，本项目主要实验场所拥有层流实验室、二氧化碳恒温操作台、 Olympus

IX71显微操作仪、FACS（荧光激活细胞分类仪）、FORMA 二氧化碳培养箱、PLANER

K－10 程序冻存仪、Olympus AX70荧光显微成像系统、低温及超速离心机、PCR 扩增分析系统、二维电泳等仪器和设备；由专业的实验动物中心提供所需的实验动物和饲养

条件。实验动物由浙江大学医学院实验动物中心提供，符合伦理规范和实验要求。优势：本项目实施的实验室是浙江大学干细胞中心的重编程与干细胞衰老实验

室，实验室成员皆有较丰富的细胞衰老的研究经验，已有比较成型的细胞培养、分子实验的技术与经验，实验室亦具备研究所需的细胞样本与丰富的信息渠道。此外，目前本项目已完成了第一阶段的大部分实验内容，获得了较为理想的实验数据。 风险：由于本项目涉及到的细胞培养与大鼠在体实验耗时较长，并需要多组重复实验获取数据，一年的项目时间或许不足。但在纪俊峰教授的指导下，并实施过程中做好计划，一年内必定能获得显著的阶段性成果。4、项目计划目标

本项目预计可分为三个阶段实施阶段（详见项目内容），每一阶段都有明确的目标：

第一阶段：证明年轻及年老个体的人骨髓间充值干细胞功能及 SIRT1 表达的差异；

第二阶段：证明 Resveratrol 在 hBMSC 的体外细胞培养中可以调节细胞功能， 调节 SIRT1 在细胞中的表达，对 hBMSC 在体外培养达到年轻化的效果；

第三阶段：证明 Resveratrol 对 hBMSC 的年轻化效果可应用于干细胞移植修复。通过以上三个阶段的研究，希望可以了解 Resveratrol抗 hBMSC 衰老的作用机

制，对 Resveratrol使 hBMSC 的年轻化的应用潜能做出评价。

三、预期成果、知识产权形成及经济、社会效益分析1、项目的预期成果及知识产权归属情况

预期成果：通过实验证明假设，并以学术论文形式投稿、发表一篇关于Resveratrol 对人骨髓间充值干细胞年轻化及其应用的研究的文章。

知识产权归属：浙江大学。2、项目的市场前景分析

近些年的统计数据显示，中国人均一生中骨折发生次数为 1-2次，其中老年人骨折难愈或不愈发生频繁。若本研究能证实 Resveratrol 对人骨髓间充值干细胞的年轻化应用能力，将对骨折愈合的治疗有贡献。此外，干细胞的年轻化的研究是组织工程的一大热点，对人间充质干细胞的年轻

化研究有着广阔的前景，它很好的避免了干细胞移植治疗的异体细胞移植排斥效应，此外，本研究中所用的 Resveratrol 是一种天然提取小分子物质，生物安全性较高，有良好的市场应用前景。3、项目的盈利能力分析及财务预算 本项目预计完成的目标定位在科学研究以及论文发表，至具体投入市场及盈利的实现预计近期较难达成。但从长远角度来看，本项研究可以为临床的自体移植修复提供重要参考，有良好的临床应用前景，有较好的市场回报。

财务预算：序号 项目名称 经费1 试剂与耗材 35002 测试化验加工费 8003 资料费用 3006 交通费 4007 合计 5000

4、项目的社会效益分析 现有的干细胞衰老及其年轻化的研究大多都立足于提高或敲除衰老相关基因的对年轻化的效果，而本项目使用的天然提取物而实现干细胞衰老的年轻化研究有更好的生物安全性与应用前景，不仅可以为干细胞衰老的基础研究扩展思路，也可为临床的干细胞治疗应用提供有效的供选择途径途径，具有重要的创新意义。从一项基础研究的角度来看，有长远的良好社会效应。

四、项目实施进度方案当前已完成 Stage 1 的大部分内容：

1、通过细胞培养计算增殖曲线，对比年轻与年老个体 hBMSC增殖能力。当前已对两组样本进行实验操作，两组对比的都可以明显看出年轻细胞相较年老细胞有更强的增殖能力：

2、对比两组细胞原代细胞与传代后细胞的 CFU-F 形成能力，发现虽然在原代培养时年老个体的 hBMSC有更强的形成 CFU-F 的能力，但在传代后自我更新的能力就明显下降。故年轻个体中的 hBMSC 中具自我更新能力的细胞数量较少，但自我更新能力却更加稳定：

3、三系分化的实验的结果显示年轻个体与年老个体的 hBMSC 的脂系分化能力相当，而年老个体的 hBMSC 成骨能力明显下降：

4、sirt-1 的表达也已通过 real-time PCR 验证，但由于样本选取的不购恰当，real-time 的数据并不具有代表性，还需要重复实验，故在此不附图说明。

项目方案如下图所示：

2012 年 8 月-12 月完成 Stage 1；

2012 年 12 月-2013 年 5 月完成 Stage 2；

2013 年 5 月-2013 年 9 月完成 Stage 3；

2013 年 9 月-2013 年 10 月完成论文撰写；

2013 年 10 月- 论文投稿。

五、项目组承诺

承 诺 书以上所填内容真实可靠，本项目组承诺：该项目立项后，将严格遵守有关规

定、遵守本申报书和预算表中规定的条款和内容，保证按计划进度完成项目任务。

项目组全体成员（签章）： 年　　月　　日

六、学校审核意见：

负责单位（公章）：年 月 日

七、专家组审核意见

专家组组长签章：

年 月 日

八、实施办公室审核意见

公章： 年 月 日

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