雌激素相关受体alpha调控脂肪因子介导脂肪-骨组织间对话的机制研究

批准号:
81770882
项目类别:
面上项目
资助金额:
54.0 万元
负责人:
管敏
依托单位:
学科分类:
H0712.骨转换、骨代谢异常及钙磷代谢异常
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄童龄、伏学坤、刘庆礼、李艳群、Sidra Majaz、杨萌
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中文摘要
骨代谢平衡受到多重复杂因素影响,我们前期发现核受体ERRα调控新靶基因Gls,影响线粒体谷氨酰胺回补代谢,促进间充质干细胞成骨分化。然而在高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型中,却发现ERRα抑制剂增加骨密度、防止骨丢失,进而发现ERRα可能调控脂肪因子leptin启动子的表达,据此我们提出新的假说:ERRα通过调控脂肪因子介导脂肪与骨组织间对话。本项目拟构建ERRα脂肪组织特异性敲除小鼠,结合高脂饮食、脂肪组织移植、leptin替代等动物实验方法,采用启动子点突变、染色质免疫共沉淀、慢病毒表达等分子技术,阐明ERRα转录调控leptin等脂肪因子的新分子机制,揭示核受体ERRα调控骨代谢的新作用方式。明确ERRα通过调控脂肪因子介导脂肪与骨组织间对话的作用机制,对研究骨代谢紊乱与肥胖等代谢性疾病的关联机制具有重要的科学创新意义和临床参考价值。
英文摘要
Bone metabolism is subjected to the complex influences of multiple factors. Our previous work illustrated that nuclear hormone receptor ERRa governs the expression of a novel target gene glutaminase (Gls), affecting mitochondrial glutamine metabolism and enhancing energy; thus, promoting the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs). Paradoxically, high-fat-diet induced obese mice treated with an ERRa inverse agonist were found to have increased bone density and reduced bone loss. On the other hand, we recently discovered that ERRa can induce the expression of several adipokines including leptin. Based on these new evidences, we propose a novel hypothesis: ERRa regulates adipokines such as leptin mediating the tissue crosstalk between fat and bone. We aim to test this hypothesis by generating fat tissue specific ERRa knockout mice, challenging with high-fat-diet, replacing with wild type fat tissue by transplantation, and supplementing with recombinant leptin to assess the role of ERRa in the tissue cross talk between fat and bone. In addition, we will employ techniques such as enhancer/promoter mutation, chromatin immunoprecipitation, adenovirus-mediated overexpression to illustrate how ERRa additionally fine tunes bone metabolism through governing the expression of adipokines such as leptin, highlighting how obesity and metabolic dysregulation affects ERRa function and thus bone metabolism.
骨稳态平衡受到多重复杂因素影响,骨稳态失衡与肥胖等其他代谢性疾病密切相关。孤核受体雌激素相关受体 alpha(ERRα)是细胞代谢的重要调控因子,本项目主要研究发现了ERRα调控脂肪细胞leptin(正调控)和osteopontin(负调控)基因的转录表达,影响其分泌到血液中,从而介导了脂肪与骨组织间交互影响。通过构建脂肪细胞特异敲除ERRα小鼠(ERRαAKO),发现ERRα表达缺失在Sham小鼠和OVX雌激素缺乏的骨质疏松小鼠模型中未影响体重、脂重及血脂等表型,而ERRαAKO小鼠leptin等因子在脂肪组织表达和血清含量有明显差异,并证实ERRαAKO小鼠骨吸收未改变而骨形成增加,因此显著改善OVX诱导的骨质疏松。采用启动子点突变、染色质免疫共沉淀等方法,首次揭示ERRα结合leptin启动子ERRE位点,证实其直接调控leptin转录表达的新分子机制。通过ERRα拮抗剂C29、腺病毒过表达等处理分化的脂肪细胞3T3-L1,进一步证实ERRα影响成熟脂肪细胞表达及分泌leptin和osteopontin,同时,ERRα拮抗剂C29处理高脂饮食诱导的肥胖骨质疏松雄鼠模型,也显著降低了血清leptin和骨丢失,再次证实了脂肪组织ERRα通过调控leptin和osteopontin分泌影响骨稳态。此外,我们还发现天然小分子穿心莲内酯是ERRα的新型拮抗剂,在OVX和高脂饮食肥胖两种骨质疏松模型中显著改善骨量丢失。因此,我们研究明确了脂肪组织中ERRα调控leptin和osteopontin转录表达和分泌,介导脂肪与骨两种组织间互作的机制,对研究骨稳态失衡与肥胖等代谢性疾病的关联机制具有重要的科学意义和临床参考价值。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Runx2/Osterix and Zinc Uptake Synergize to Orchestrate Osteogenic Differentiation and Citrate Containing Bone Apatite Formation.
Runx2/Osterix 和锌摄取协同协调成骨分化和含柠檬酸盐的骨磷灰石形成
DOI:10.1002/advs.201700755
发表时间:2018-04
期刊:Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
影响因子:--
作者:Fu X;Li Y;Huang T;Yu Z;Ma K;Yang M;Liu Q;Pan H;Wang H;Wang J;Guan M
通讯作者:Guan M
Andrographolide modulates HNF4 alpha activity imparting on hepatic metabolism
穿心莲内酯调节 HNF4 α 活性,影响肝脏代谢
DOI:10.1016/j.mce.2020.110867
发表时间:2020
期刊:Molecular and Cellular Endocrinology
影响因子:4.1
作者:Zhang Minyi;Yang Meng;Wang Na;Liu Qingli;Wang Binxu;Huang Tongling;Tong Yan;Ming Yanlin;Wong Chi-Wai;Liu Jinsong;Yao Dongsheng;Guan Min
通讯作者:Guan Min
Role of Steroid Hormones in the Pathogenesis of Nonalcoholic Fatty Liver Disease.
类固醇激素在非酒精性脂肪肝发病机制中的作用。
DOI:10.3390/metabo11050320
发表时间:2021-05-17
期刊:Metabolites
影响因子:4.1
作者:Yang M;Ma F;Guan M
通讯作者:Guan M
18 beta-Glycyrrhetinic acid acts through hepatocyte nuclear factor 4 alpha to modulate lipid and carbohydrate metabolism
18 β-甘草次酸通过肝细胞核因子 4 α 调节脂质和碳水化合物代谢
DOI:10.1016/j.phrs.2020.104840
发表时间:2020
期刊:Pharmacological Research
影响因子:9.3
作者:Yang Meng;Zhang Minyi;Liu Qingli;Xu Tingting;Huang Tongling;Yao Dongsheng;Wong Chi-Wai;Liu Jinsong;Guan Min
通讯作者:Guan Min
DOI:10.12146/j.issn.2095-3135.20210325001
发表时间:2021
期刊:集成技术
影响因子:--
作者:黄童龄;钟丽红;卢兆成;管敏
通讯作者:管敏
ESRRA/CFD调控补体级联反应介导脂肪-关节软骨的组织间作用影响骨关炎进程的研究
- 批准号:82372464
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:管敏
- 依托单位:
肝脏雌激素相关受体alpha调控乳酸代谢的机制研究
- 批准号:n/a
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2022
- 负责人:管敏
- 依托单位:
乙酸代谢影响间充质干细胞成骨成脂分化命运及骨质疏松的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:管敏
- 依托单位:
磷脂酶PLA2G12B调控极低密度脂蛋白合成与分泌的分子机制及在非酒精性脂肪肝病的作用研究
- 批准号:81570532
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:管敏
- 依托单位:
雌激素相关受体alpha在骨髓基质干细胞干性维持与分化中的作用与机制研究
- 批准号:81300719
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:管敏
- 依托单位:
国内基金
海外基金
