控制性释放EGFR的抑制剂吉非替尼阻缓骨关节炎的效应及机制研究

批准号:
81472115
项目类别:
面上项目
资助金额:
72.0 万元
负责人:
章淑芳
依托单位:
学科分类:
H0608.骨、关节、软组织退行性病变
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈晓、汪燕艳、吴岩、张显著、孙亨、熊思、王权
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中文摘要
骨关节炎(OA)是最常见骨科疾病,药物治疗多为消炎镇痛的对症处理,而阻缓其病理进程的有效药物缺乏。近年研究表明在生长板发育早期EGFR信号激活能使软骨厚度增加,而发育晚期EGFR的持续激活引起软骨基质降解酶的释放,提示EGFR也可能参与关节软骨生理病理活动。我们前期结果发现EGFR在人OA关节软骨组织中的活性升高。所以,我们假说控制性释放吉非替尼抑制EGFR能调控关节软骨细胞的合成、分解,从而阻缓OA的关节软骨退变。本课题组将1)体外研究OA组织和细胞水平中EGFR信号活性成分水平的改变;2)应用siRNA及EGFR激活剂和抑制剂研究EGFR信号活性成分水平对软骨细胞功能的影响及其分子机理;3)以动物软骨修复模型研究壳聚糖微球关节内控制性释放吉非替尼在骨关节炎发病过程中所起到的作用及其体内作用机理。本研究发现将阐明EFGR在骨关节炎中的病理作用及其机制,为骨关节炎的治疗提供新知识和新手段。
英文摘要
Osteoarthritis (OA) is the most often happened worldwide orthopedic disorder, current drugs are applied for inflammation inhibition and pain release, while no drugs can effectively prevent or even slow down its pathological process. Recent study showed that EGFR activation during early growth plate development resulted in thicker cartilage while during its late development induced higher secretion of matrix metallopeptidase, indicating that EGFR may also involve in the physiological and pathological process of articular cartilage. We found from our preliminary study that phosphorylated EGFR was higher in articular cartilage tissue from OA patient. So we hypothesize that controlled release of gefitinib which is an EGFR inhibitor can regulate the synthesis/decomposition of articular chondrocyte ECM, thus prevent OA cartilage from degeneration. So in this proposal, we will 1) first study the change of total and phosphylated EGFR in OA tissue and cells in vitro; 2) apply siRNA, EGFR inhibitor and activator to investigate its effect on chondrocyte and underlying mechanism; 3) examine whether controlled release of gefitinib in cartilage by chitosan microsphere will slow down OA process and its possible mechanism in animal model. The findings will help to understand the role of EGFR in OA and shed light on involved signaling pathway, thus provide some new knowledge and method for OA treatment.
骨关节炎(OA)是最常见骨科疾病,药物治疗多为消炎镇痛的对症处理,而阻缓其病理进程的有效药物缺乏。近年研究提示在生长板发育早期EGFR信号激活能使软骨厚度增加,而发育晚期EGFR的持续激活引起软骨基质降解酶的释放,提示EGFR也可能参与关节软骨生理病理活动。我们前期结果发现EGFR在人OA关节软骨组织中的活性升高。所以,我们假说控制性释放吉非替尼抑制EGFR能调控关节软骨细胞的合成、分解,从而阻缓OA的关节软骨退变。本课题组将1)体外研究OA组织和细胞水平中EGFR信号活性成分水平的改变;2)应用siRNA及EGFR激活剂和抑制剂研究EGFR信号活性成分水平对软骨细胞功能的影响及其分子机理;3)以动物软骨修复模型研究壳聚糖微球关节内控制性释放吉非替尼在骨关节炎发病过程中所起到的作用及其体内作用机理。通过本项目的研究,我们发现在人骨关节炎患者和半月板损伤患者的样本中有磷酸化EGFR高表达,提示骨关节炎中存在EGFR亚型的可能。这一现象在小鼠的前交叉韧带切除和半月板损伤的骨关节炎模型上均得到了验证。在体外细胞培养模型中,我们运用TGF-a激活软骨细胞中的EGFR信号,发现II型胶原和蛋白多糖表达量下降,而用小RNA抑制EGFR信号则可逆转TGF-a处理后软骨细胞表型的衰退。构建EGFR条件性敲除的小鼠模型进一步发现EGFR敲除的小鼠骨关节炎进展延缓,关节软骨基质表达优于对照组。因此,我们进一步用小分子吉非替尼抑制EGFR信号,分别用包裹吉非替尼的壳聚糖微球关节腔注射的方式和胶原支架移植复合吉非替尼关节腔注射的方式来评估吉非替尼对骨关节炎病理进程的作用,发现均可明显改善关节功能的退变,保护软骨功能。同时,通过RNA测序、shRNA敲降等方法,我们发现LC3、Beclin1、Atg5等自噬相关基因蛋白在TGF-a处理下下降,而在吉非替尼抑制和条件性敲除EGFR的模型中表达上升,提示EGFR和吉非替尼对关节软骨功能的保护作用是通过自噬实现的。本研究发现阐明了EFGR信号在骨关节炎中的病理作用及其机制,为骨关节炎的治疗提供了新知识和新手段。
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
Delivery of epidermal growth factor receptor inhibitor via a customized collagen scaffold promotes meniscal defect regeneration in a rabbit model
通过定制胶原蛋白支架输送表皮生长因子受体抑制剂可促进兔模型半月板缺损再生
DOI:10.1016/j.actbio.2017.07.008
发表时间:2017
期刊:Acta Biomaterialia
影响因子:9.7
作者:Pan Zongyou;Wu Yan;Zhang Xiaolei;Fu Qianbao;Li Jun;Yang Yang;Yu Dongsheng;Xu Yuzi;Lu Xiaolang;Sun Heng;Zhang Xianzhu;Heng Boon Chin;Bunpetch Varitsara;Zhang Shufang;Ouyang Hongwei
通讯作者:Ouyang Hongwei
Gefitinib for Epidermal Growth Factor Receptor Activated Osteoarthritis Subpopulation Treatment.
吉非替尼用于表皮生长因子受体激活的骨关节炎亚群治疗。
DOI:10.1016/j.ebiom.2018.06.002
发表时间:2018-06
期刊:EBioMedicine
影响因子:11.1
作者:Sun H;Wu Y;Pan Z;Yu D;Chen P;Zhang X;Wu H;Zhang X;An C;Chen Y;Qin T;Lei X;Yuan C;Zhang S;Zou W;Ouyang H
通讯作者:Ouyang H
Human Cartilage-Derived Progenitor Cells From Committed Chondrocytes for Efficient Cartilage Repair and Regeneration.
来自定型软骨细胞的人软骨来源的祖细胞,用于有效的软骨修复和再生
DOI:10.5966/sctm.2015-0192
发表时间:2016-06
期刊:Stem cells translational medicine
影响因子:6
作者:Jiang Y;Cai Y;Zhang W;Yin Z;Hu C;Tong T;Lu P;Zhang S;Neculai D;Tuan RS;Ouyang HW
通讯作者:Ouyang HW
Silk fibroin-chondroitin sulfate scaffold with immuno-inhibition property for articular cartilage repair
具有免疫抑制特性的丝素蛋白-硫酸软骨素支架用于关节软骨修复
DOI:10.1016/j.actbio.2017.09.005
发表时间:2017
期刊:ACTA BIOMATERIALIA
影响因子:9.7
作者:Zhou Feifei;Zhang Xianzhu;Cai D;an;Li Jun;Mu Qin;Zhang Wei;Zhu Shouan;Jiang Yangzi;Shen Weiliang;Zhang Shufang;Ouyang Hong Wei
通讯作者:Ouyang Hong Wei
A Gelatin-sulfonated Silk Composite Scaffold based on 3D Printing Technology Enhances Skin Regeneration by Stimulating Epidermal Growth and Dermal Neovascularization.
基于3D打印技术的明胶磺化丝复合支架通过刺激表皮生长和真皮新生血管增强皮肤再生
DOI:10.1038/s41598-017-04149-y
发表时间:2017-06-27
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Xiong S;Zhang X;Lu P;Wu Y;Wang Q;Sun H;Heng BC;Bunpetch V;Zhang S;Ouyang H
通讯作者:Ouyang H
基于超微尺寸纳米材料的3D打印仿生支架对于骨软骨缺损修复的效应及机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:56万元
- 批准年份:2021
- 负责人:章淑芳
- 依托单位:
基于智能响应生物材料和CLIP 3D生物打印技术的骨软骨复合组织的精准再生研究
- 批准号:81972053
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:章淑芳
- 依托单位:
骨关节炎软骨的病理性ECM硬度调控软骨细胞表型的效应及机制研究
- 批准号:81672162
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:章淑芳
- 依托单位:
微细加工技术精确调控人胚胎干细胞向软骨分化的效应及机制研究
- 批准号:31000436
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:章淑芳
- 依托单位:
国内基金
海外基金
