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LncRNA ANRIL/miR-7-5p/IGF-1R轴调控炎性牙周膜干细胞衰老及骨向分化的机制研究
结题报告
批准号:
81873707
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
于金华
依托单位:
学科分类:
H1501.口腔颅颌面组织器官生长发育相关疾病
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
张光东、陈晨、孙雯、吴锦涛、俞艳、闫明、汪延秋、李泽汉、庞希瑶
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中文摘要
牙周炎患者牙周支持组织的破坏与长期慢性炎症密切相关。课题组前期研究了牙周膜干细胞分化的IGF-1R下游通路机制,但其上游分子机制仍不明确。预试验发现lncRNA ANRIL在炎性牙周膜干细胞中显著低表达,生物信息学预测lncRNA ANRIL与miR-7-5p、miR-7-5p与IGF-1R之间存在结合位点,因此我们假设lncRNA ANRIL通过miR-7-5p/IGF-1R轴调控炎性牙周膜干细胞衰老和骨向分化。本课题拟从验证炎性牙周膜干细胞lncRNA ANRIL、miR-7-5p、IGF-1R三者间的相互作用入手,探讨lncRNA ANRIL/miR-7-5p/IGF-1R轴对炎性牙周膜干细胞的衰老、成骨及下游mTOR/NF-κB/MAPK信号通路的调控作用,以期阐明该调控轴在炎性牙周膜干细胞衰老和成骨过程中的作用机制。研究成果为改善炎性牙周膜干细胞的定向分化和组织再生能力奠定基础。
英文摘要
The destruction of periodontal tissues in patients with periodontitis is closely related to the prolonged chronic inflammation. Our previous study has investigated the downstream signal mechanism of the insulin-like growth factor 1 receptor (IGF-1R) in the committed differentiation of periodontal ligament stem cells (PDLSCs). However, the upstream molecular regulation mechanism of IGF-1R is still unclear. Our preliminary studies have revealed that lncRNA ANRIL is significantly downregulated in inflamed PDLSCs (iPDLSCs) as compared with normal PDLSCs, while the bioinformatics analysis has predicted the binding sites between lncRNA ANRIL and miR-7-5p, miR-7-5p and IGF-1R. Thus, we presume that the lncRNA ANRIL/miR-7-5p/IGF-1R axis can regulate the osteogenic differentiation and senescence process of iPDLSCs. In this study, normal and inflamed PDLSCs were respectively obtained to detect the expression of lncRNA, miR-7-5p and IGF-1R, as well as the interactions among them. Meanwhile, we will evaluate the effects of the lncRNA ANRIL/miR-7-5p/IGF-1R axis on senescence indicators, osteogenic markers, mTOR/NF-κB/MAPK-related signals and in vivo osteogenesis in order to elucidate the modulatory action of this axis on the osteogenesis and senescence of iPDLSCs. These upcoming results can help reveal the molecular mechanisms during the osteogenic differentiation and senescence process of iPDLSCs, which will provide the theoretical foundation for improving the committed differentiation of iPDLSCs and regeneration of periodontium in the inflammatory state.
牙周炎是牙周支持组织的慢性感染性疾病,常造成牙周组织的不可逆性破坏,最终引起牙齿脱落。调控炎性牙周膜干细胞(inflamed periodontal ligament stem cells, iPDLSCs)衰老和成骨向分化潜能,促进炎症状态下牙周支持组织的修复再生,是本课题将探讨的重要科学问题。LncRNA ANRIL是一类碱基长度约3.8kb的长链非编码RNA,在细胞增殖、衰老等多种生物学功能中发挥着重要作用。本研究旨在探索lncRNA ANRIL调控iPDLSCs成骨分化中的作用。我们成功分离培养了hPDLSCs和iPDLSCs。与hPDLSCs相比,iPDLSCs中lncRNA ANRIL和IGF-1R表达下降,而miR-7-5p表达升高,同时lncRNA ANRIL的表达与OSX、RUNX2、ALP的变化趋势相同。LncRNA ANRIL对细胞增殖能力无影响。过表达lncRNA ANRIL可增加OSX/OSX、RUNX2/RUNX2、ALP/ALP成骨相关指标的表达,下调p16/p16、p21/p21、p53/p53衰老相关指标的表达。LncRNA ANRIL可通过吸附miR-7-5p促进iPDLSCs的定向分化。上调miR-7-5p可抑制iPDLSCs的成骨向分化。并通过FISH定位、生物学信息学分析以及双荧光素酶报告基因实验验证lncRNA ANRIL与miR-7-5p存在结合位点,IGF-1R是miR-7-5p的直接靶点。此外,通过挽救实验显示miR-7-5p抑制剂可以挽救lncRNA ANRIL低表达对iPDLSCs成骨的抑制作用。本研究揭示lncRNA ANRIL通过调控miR-7-5p/IGF-1R轴促进iPDLSCs的成骨向分化。上述结果揭示了lncRNA ANRIL/miR-7-5p/IGF-1R轴调控炎性牙周膜干细胞骨向分化的分子机制,为炎症微环境下牙周膜干细胞的功能改建提供实验依据,为其介导的牙周组织再生及临床转化研究奠定理论基础。
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
Dentin-Derived Inorganic Minerals Promote the Osteogenesis of Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells: Potential Applications for Bone Regeneration.
牙本质源性无机矿物质促进骨髓源性间充质干细胞的成骨作用:骨再生的潜在应用
DOI:10.1155/2020/8889731
发表时间:2020
期刊:Stem cells international
影响因子:4.3
作者:Lei G;Wang Y;Yu Y;Li Z;Lu J;Ge X;Li N;Manduca AGC;Yu J
通讯作者:Yu J
iRoot BP Plus promotes osteo/odontogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells via MAPK pathways and autophagy
iRoo​​t BP Plus 通过 MAPK 途径和自噬促进骨髓间充质干细胞的骨/牙源性分化
DOI:10.1186/s13287-019-1345-3
发表时间:2019-07-29
期刊:STEM CELL RESEARCH & THERAPY
影响因子:7.5
作者:Lu, Jiamin;Li, Zehan;Yu, Jinhua
通讯作者:Yu, Jinhua
DOI:10.3389/fcell.2021.604400
发表时间:2021
期刊:Frontiers in cell and developmental biology
影响因子:5.5
作者:Bian M;Yu Y;Li Y;Zhou Z;Wu X;Ye X;Yu J
通讯作者:Yu J
Remineralization ofdentin slices using casein phosphopeptide–amorphous calcium phosphate combined withsodium tripolyphosphate
酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙联合三聚磷酸钠对牙本质片进行再矿化
DOI:10.1186/s12938-020-0756-9
发表时间:2020
期刊:BioMedical Engineering OnLine
影响因子:3.9
作者:Zhou Zhou;Ge Xingyun;Bian Minxia;Li Na;Xu Tao;Lu Jiamin;Yu Jinhua
通讯作者:Yu Jinhua
Circular RNA SIPA1L1 regulates osteoblastic differentiation of stem cells from apical papilla via miR-204-5p/ALPL pathway.
环状RNA SIPA1L1通过miR-204-5p/ALPL途径调节根尖乳头干细胞的成骨分化
DOI:10.1186/s13287-020-01970-7
发表时间:2020-11-02
期刊:Stem cell research & therapy
影响因子:7.5
作者:Li Y;Bian M;Zhou Z;Wu X;Ge X;Xiao T;Yu J
通讯作者:Yu J
METTL14介导的KLF4 m6A修饰调控牙周膜干细胞衰老的新机制研究
  • 批准号:
    82370937
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    48万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    于金华
  • 依托单位:
CircRNA ZNF236通过miR-218-5p/LGR4轴调控根尖牙乳头干细胞生物学特性的分子机制研究
  • 批准号:
    82170940
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    于金华
  • 依托单位:
Hsa-let-7c/IGF-1R调控轴在IGF-1介导的牙源性间充质干细胞定向分化和组织修复中的作用及调控机制研究
  • 批准号:
    81371144
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    于金华
  • 依托单位:
国内基金
海外基金