Wnt信号通路调控骨质疏松症脂肪干细胞骨向分化及促进骨再生的分子机制研究
批准号:
81371125
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
肖金刚
依托单位:
学科分类:
H1502.口腔颅颌面组织器官缺损修复与再生
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
周军、郭玲、卞铁荣、黄娟、黎庆、徐晓梅、黄成龙、董露、张磊
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中文摘要
骨质疏松症所伴发的骨折、骨缺损是亟待解决的医学难题。骨质疏松症自体脂肪干细胞(OP-ASCs)在治疗骨质疏松性骨折和骨缺损中具有良好的应用前景。Wnt信号通路在调控干细胞定向分化及骨形成中具有重要作用。我们前期研究显示:激活Wnt/β-catenin信号通路可以促使OP-ASCs的β-catenin从胞质转入胞核,促进成骨转录因子Runx2表达上调。因此我们推测Wnt/β-catenin信号通路可能在OP-ASCs骨向分化中发挥了关键调控作用。本课题拟从不同分子水平干预Wnt信号通路的活化水平,检测该信号通路相关信号分子和骨向分化标志物的表达,筛选调控OP-ASCs骨向分化的关键信号因子,阐明Wnt信号通路在OP-ASCs骨向分化过程中发挥的作用及其分子机制,在此基础上进行靶向调控,恢复及促进OP-ASCs的骨向分化能力,为促进骨质疏松性骨折愈合和骨再生提供新的思路和方法。
英文摘要
The bone defects and fractures associated with osteoporosis are medical problems to be solved. Adipose-derived stem cells (ASCs) from osteoporosis (OP-ASCs) can be a valuable tool for use in osteoporosis therapy. Wnt signaling pathways have been the focus of intense research activity in bone biology laboratories because of their importance in skeletal development, bone mass maintenance, and the regulation of lineage-specific differentiation of stem cells. Our recent studies showed that activation of Wnt/β-catenin signaling pathway can promote nuclear translocation of β-catenin from the cytoplasm, and upregulates expression levels of Runx2. Therefore, we speculate Wnt/β-catenin signaling pathway may play a key role in osteogenic differentiation of OP-ASCs. In this study, in order to clarify molecular mechanism of Wnt signaling pathway regulating osteogenic differentiation of OP-ASCs, we detect signal molecules related to the signal pathway and the expression of specific osteogenic-differentiated markers, and screen the key factors of regulating osteogenic differentiation of OP-ASCs when interventing Wnt signaling pathway. Moreover, the osteogenic differentiation capacity of OP-ASCs is restored and promoted by modifying this signaling pathway. This new idea and methods will provide a effective therapeutic option for healing osteoporotic fractures and promoting bone regeneration.
随着我国老年人口的增加,骨质疏松症发病率呈上升趋势,骨质疏松症所伴发的骨折、骨缺损已成为我国乃至全球的公共卫生难题。近年来研究表明骨质疏松症患者的自体脂肪干细胞(OP-ASCs)在治疗骨质疏松性骨折和骨缺损中具有良好的应用前景,但OP-ASCs骨向分化调控的分子机制尚未阐明,这严重阻碍了OP-ASCs在治疗骨质疏松性骨折和骨缺损中的应用研究。国内外近期研究发现,Wnt信号路径是调控干细胞骨向分化的关键信号通路,对维持骨平衡和调节间充质祖细胞骨向分化具有重要作用,但Wnt信号通路对OP-ASCs骨向分化的调控尚未见报道。本课题从不同分子水平干预Wnt信号通路的活化水平,检测该信号通路相关信号分子和骨向分化标志物的表达,筛选调控OP-ASCs骨向分化的关键信号因子,阐明Wnt信号通路在OP-ASCs骨向分化过程中发挥的作用及其分子机制,在此基础上进行靶向调控,恢复及促进OP-ASCs的骨向分化能力。在研究中我们发现:OP-ASs增殖能力、成骨分化潜能均较ASCs低;并通过慢病毒载体介导和化学干预Wnt信号通路,证明经典Wnt信号通路的激活对OP-ASCs的成骨起促进作用,经典Wnt信号通路的抑制则降低OP-ASCs的成骨能力;结合PCR芯片、qPCR和WB进行验证发现,Wnt5a、Fzd6、Wnt10b是对OP-ASCs成骨具有重要调控作用的关键基因,且通过体内外实验相结合的方式,研究发现上调Fzd6、Wnt10b表达和抑制Wnt5a的表达能提高OP-ASCs成骨能力促进其成骨,反之,则降低OP-ASCs成骨能力、抑制其成骨。本实验研究是国内外首次研究并阐明了在骨质疏松影响下Wnt信号通路对OP-ASCs骨向分化和促进骨再生的调控作用机制,为骨质疏松影响下其他成体干细胞的分化机制研究提供了理论依据,为原创性研究。通过体内外实验探讨表明靶向干预Wnt信号通路调控干细胞对促进骨质疏松性骨折愈合及骨缺损的修复与再生具有重要意义,为促进骨质疏松性骨折愈合和骨再生提供了新的思路和方法。
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
Osteogenic differentiation potential of adipose-derived stem cells from ovariectomized mice.
卵巢切除小鼠脂肪干细胞的成骨分化潜力
DOI:10.1111/cpr.12328
发表时间:2017
期刊:Cell Proliferation
影响因子:8.5
作者:Wang Lei;Huang Chenglong;Li Qing;Xu Xiaomei;Liu Lin;Huang Kui;Cai Xiaoxiao;Xiao Jingang
通讯作者:Xiao Jingang
DNA Demethylation Rescues the Impaired Osteogenic Differentiation Ability of Human Periodontal Ligament Stem Cells in High Glucose.
DNA 去甲基化可挽救高血糖条件下受损的人牙周膜干细胞成骨分化能力
DOI:10.1038/srep27447
发表时间:2016-06-08
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Liu Z;Chen T;Sun W;Yuan Z;Yu M;Chen G;Guo W;Xiao J;Tian W
通讯作者:Tian W
PPARgamma and Wnt Signaling in Adipogenic and Osteogenic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells
PPARgamma 和 Wnt 信号在间充质干细胞的成脂和成骨分化中的作用
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Curr Stem Cell Res Ther
影响因子:--
作者:Yuan Z;Li Q;Luo S;Liu Z;Luo D;Zhang B;Zhang D;Rao P;Xiao J
通讯作者:Xiao J
MicroRNAs and Peroxisome Proliferator-Activated Receptors Governing the Differentiation of Mesenchymal Stem Cells
MicroRNA 和过氧化物酶体增殖物激活受体调控间充质干细胞的分化
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Curr Stem Cell Res Ther
影响因子:--
作者:Huang C;Gou S;Wang L;Huang K;Liu L;Zhao W;Zheng L;Xiao J
通讯作者:Xiao J
DOI:--
发表时间:2014
期刊:中国组织工程研究
影响因子:--
作者:黄成龙;肖金刚
通讯作者:肖金刚
m6A甲基化双向调控Rab7/Bcl2l1介导自噬影响糖尿病性骨质疏松症脂肪干细胞骨向分化的机制研究
- 批准号:82370938
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48万元
- 批准年份:2023
- 负责人:肖金刚
- 依托单位:
LncRNA通过DNA甲基化调控Wnt信号通路在II型糖尿病性骨质疏松症脂肪干细胞骨向分化中的作用及机制
- 批准号:81870746
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:59.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:肖金刚
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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