Wnt/β-catenin-RANK信号通路调控软骨下骨骨重建在电针抑制软骨退变中的作用机制研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    81674045
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    55.0万
  • 负责人：
    廖瑛
  • 依托单位：
    南华大学
  • 学科分类：
    H3117.中医养生与康复学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Evidences have shown that subchondral bone remodeling plays a key role in osteoarthritis(OA). It has been reported that electroacupuncture can inhibit degeneration of articular cartilage. On basis of the results of our previous studies, we hypothesized that electroacupuncture can inhibit the degeneration of articular cartilage, at least partly, by regulating subchondral bone remodeling. Bone is continuously remodeled in a tightly regulated manner via the bone-resorbing osteoclasts and bone-forming osteoblasts acting in conjunction to maintain bone homeostasis. RANKL/RANK/OPG signaling pathway has been accepted as the final common pathway of osteoclastogenesis and activation of osteoclast. Evidences have shown that Wnt/β-catenin signaling pathway plays key roles in the regulation of bone growth and remodeling. The aim of this study will be to investigate the possible mechanisms by which electroacupuncture prevents and treats osteoarthritis. For this purpose we will explore the effects of electroacupuncture on cartilage and subchondral bone, and further investigate the mRNA and protein expressions for several important components of RANKL/RANK/OPG and Wnt/β-catenin signaling pathways in subchondral bone of anterior cruciate ligament transaction(ACLT) rats. Understanding of the precise mechanisms by which electroacupuncture elicits these favorable biological responses can help control osteoarthritis.
基于电针治疗骨关节炎的有效性和课题组前期研究结果，结合骨关节炎中软骨下骨发生骨重建失衡的研究前沿，课题组提出：调控软骨下骨骨重建是电针治疗骨关节炎的作用机制之一的研究假说。骨重建包括骨吸收和其耦联的骨形成两方面。RANKL/RANK/OPG 信号通路是各种信号调节骨吸收的最后通路，而在新骨形成过程中, Wnt/β-catenin信号通路起着关键的作用。本项目采用多层次(分子、细胞、器官、整体)和多手段(高分辨MRI、显微CT、分子生物学等)相结合的方法，探讨电针对前交叉韧带切断的大鼠膝骨关节炎动物模型关节软骨、软骨下骨及RANKL/RANK/OPG及Wnt/β-catenin信号通路的基因与蛋白表达的影响，从而阐明电针调控软骨下骨骨重建是电针治疗骨关节炎的作用机制之一，为电针治疗骨关节炎提供全新的科学观点。

结项摘要

电针治疗骨关节炎（OA）的有效性已得到认可，本课题使用电针干预OA大鼠，通过HE、番红O染色及Mankin评分、显微CT、ELISA法、PCR与WB技术等检测手段，从多层次、多方面探讨电针对OA关节软骨退变、软骨下骨及RANKL/RANK/OPG信号通路的影响。软骨下骨重建为OA发病的重要病理过程，RANKL/RANK/OPG信号通路在调控软骨下骨重建的过程中发挥着重要作用。研究结果发现电针可上调OA中OPG表达及下调RANKL表达，来阻断软骨下骨吸收。结果表明电针可通过调控RANKL/RANK/OPG信号通路来抑制软骨下骨骨量丢失，并能通过抑制MMP-13表达来减轻关节软骨降解，保护关节软骨。同时，在后续的延伸研究中，发现电针可能通过促进HIF-1α/Sox9表达，抑制MMP13及ADAMTS5的表达，上调ACAN的表达，来抑制关节软骨退变。. 在后续系列研究中，分别添加了脉冲电磁场（PEMF）、依降钙素、伊班膦酸钠等干预措施(2017年进展报告中已提及)，多角度探讨OA的发病及治疗机制。结果发现：1.早期特定频率的PEMF能够抑制RANK表达，通过调控RANKL/RANK/OPG信号通路来抑制软骨下骨骨量丢失；2.依降钙素、伊班膦酸钠等可抑制OA软骨下骨吸收及促炎因子释放，并通过抑制ERK1、JNK、p38MAPK表达来调控MAPKs信号通路，以此抑制软骨基质的降解。同时发现伊班膦酸钠抑制软骨基质降解及软骨下骨吸收可能与自噬相关蛋白LC3 II表达增高有关；. 上述相关研究成果得到了国内外同行的认可，引起了学界的高度关注。这些研究成果也为我们团队后续成功申报各类课题夯实了基础。课题组的研究成果为OA及相关疾病的治疗提供了实验性依据，为OA相关治疗的临床应用、推广打下了一定的基础。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（4）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Electroacupuncture ameliorates subchondral bone deterioration and inhibits cartilage degeneration in ovariectomised rats
电针改善去势大鼠软骨下骨退化并抑制软骨退化
  • DOI：
    10.1136/acupmed-2016-011258
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Acupuncture in Medicine Journal of the British Medical Acupuncture Society
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jun Zhou;Peirui Zhong;Ying Liao;Jing Liu;Yuan Liao;Haitao Xie;Neng Li;Xinhong Li;Guanghua Sun;Yahua Zeng
  • 通讯作者：
    Yahua Zeng
软骨下骨在创伤性骨关节炎中的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    医学综述
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    蒋东方;廖瑛
  • 通讯作者：
    廖瑛
机械应力失衡对大鼠软骨及软骨下骨的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    风湿病与关节炎
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘静;孙智路;周君;周桂娟;钟培瑞;成果;王甜甜;邓程远;廖瑛
  • 通讯作者：
    廖瑛
针灸治疗骨关节炎的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    针灸临床杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘静;周君
  • 通讯作者：
    周君
依降钙素干预膝骨关节炎模型大鼠软骨下骨的变化
  • DOI：
    10.3969/j.issn.2095-4344.2433
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国组织工程研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    伍琦;廖瑛;孙光华;周桂娟;廖源;刘静;钟培瑞;成果;邓程远;王甜甜
  • 通讯作者：
    王甜甜

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其他文献

成年关节软骨碎块化后MT1-MMP表达与软骨细胞迁移的关系
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    中国组织工程研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    戴祝;彭嘉斌;廖瑛;符得红;雷运亮;黎洲
  • 通讯作者：
    黎洲
含缬酪肽蛋白促进IBV的胞内运输
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国动物传染病学报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    袁晓;王欢;丁铲;廖瑛
  • 通讯作者：
    廖瑛
基于多种软件平台的卫星动力学仿
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    系统仿真学报，vol.19 (2).308-311，2007
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘光明;文援兰;廖瑛
  • 通讯作者：
    廖瑛
应用CRISPR/Cas9敲除HeLa细胞DDX21基因对新城疫病毒复制的影响
  • DOI：
    10.11843/j.issn.0366-6964.2019.07.012
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    畜牧兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    武炜;王飒;孟春春;仇旭升;廖瑛;谭磊;宋翠萍;刘炜玮;孙英杰;丁铲
  • 通讯作者：
    丁铲
细胞源与鸡胚源传染性支气管炎病毒激活 JAK⁃STAT信号通路的差异性研究
  • DOI：
    10.13242/j.cnki.bingduxuebao.003990
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    病毒学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    楚红燕;宫晓倩;翁文莲;王欢;方守国;钱琨;丁铲;廖瑛;陈丽颖
  • 通讯作者：
    陈丽颖

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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