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肝细胞重编程过程中细胞身份转变的表观遗传调控研究的开题报告
一、选题背景
肝细胞是人体内一种重要的细胞类型，负责合成和代谢许多关键物质，进行解毒和排泄等功能。但在肝脏损伤或疾病状态下，肝细胞数量和功能会受到影响，而细胞重编程（cellularreprogramming）技术可以通过转化成其他细胞类型来恢复损伤。此外，应用重编程转化肝细胞也可以用于生产肝细胞治疗剂、研究肝脏发生的疾病。因此，对肝细胞重编程转化和表观遗传调控机制的研究，具有十分重要的理论意义和实践价值。
二、研究现状
细胞重编程即使亚细胞对丝裂原的重编程，可以通过DNA甲基化和组蛋白修饰来调节。不同于由细胞增殖和分化导致细胞特异性表达模式的稳定继承，染色质状态在细胞分化和转化过程中动态调节。细胞的表观遗传状态调节通路包括依赖蛋白修饰和染色质修饰的机制，而表观遗传状态调节神经系统发育和高级神经功能的发挥中起重要作用，这也使得表观遗传状态调节成为以前有限的治疗方案的新靶标。近年来，基因编辑和细胞生物学的技术成熟性的快速提高已经使得细胞重编程成为可行的再生医学的一种策略。
三、研究目标和意义
本研究旨在探讨表观遗传调控机制在肝细胞重编程过程中的作用及机制。具体研究目标包括：
1.分析肝细胞重编程转化后细胞身份转变的表观遗传调控机制；
2.探究表观遗传调控在肝细胞重编程转化中的作用；
3.研究染色质状态调节在肝细胞重编程转化中的作用。
本研究预计会明确表观遗传调控机制是否在肝细胞重编程转化中发挥作用，重建基于表观遗传调控的肝细胞重编程模型，从而加深对肝脏发生的理解。
四、研究方法
本研究拟采用以下方法探究表观遗传调控对肝细胞重编程转化的影响：
1.设计筛选不同的表观遗传调控基因，通过CRISPR基因编辑技术介导表达gRNA进行基因敲除/过度表达实验，分析表观遗传调控基因对肝细胞重编程的转化效率和重编程的细胞身份转变程度；
2.利用高通量测序技术和EpigeneticPCR的技术对肝细胞重编程转化期间的基因表达情况、DNA甲基化状态、组蛋白修饰情况和全基因组DNA甲基化谱进行分析，筛选出可能与肝细胞重编程转化过程中细胞身份转变相关的表观遗传特征；
3.分离肝细胞，采用流式细胞术和Ti-seq技术建立肝细胞半体外重编程模型；
4.对于重编程模型分别进行染色质状态调节因子甲基化、糖基化和翻译后修饰的检测；
5.对研究所得数据进行生物学数据分析，建立表观遗传调控对肝细胞重编程转化的机制模型。
五、预期成果
1.通过基因编辑技术筛选出关键表观遗传调控基因；
2.系统性未确定表观遗传调控机制，寻找新型的靶点以帮助优化肝细胞重编程转化技术；
3.表观遗传机制模型有助于理解肝细胞重组的基本机制，为后续肝脏治疗和再生医学研究提供新的思路。
六、研究局限性
本研究的主要局限性在于只依靠半体外重编程模型，无法完全模拟体内细胞发育环境。此外，表观遗传调控机制的研究处于不断发展的阶段，对肝细胞重编程的转化机制影响的深入理解，需要考虑更复杂的遗传调控机制，以及调节在细胞重编程过程中的动态变化。