DEC1对成骨细胞分化的调控及其在药物抗骨质疏松的机制及意义
批准号:
81573503
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
杨俭
依托单位:
学科分类:
H3511.临床药理
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘娓、熊晶、陈瑞妮、宁睿、胡锦华、刘杰、王宇文、吴丽丽
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中文摘要
申请者基于前期两种骨质疏松小鼠模型(双侧卵巢切除、大剂量皮质激素)DEC1表达明显减少;雌激素和淫羊藿苷分别处理两种骨质疏松小鼠模型后,均能改善小鼠骨质疏松症状,同时亦可明显逆转DEC1表达降低的作用;大剂量地塞米松(>0.5-1μM)所致细胞骨质疏松模型,其成骨能力明显下降,同时伴DEC1明显降低;过度表达DEC1(能)取消地塞米松的所致成骨细胞成骨能力降低作用。因此,提出DEC1在成骨细胞成骨分化过程中可能发挥重要调控作用的假设。本项目应用DEC1基因敲除小鼠、原代培养成骨细胞和骨髓间充质干细胞为研究模型,运用分子克隆技术、现代分子生物学等方法,从整体、细胞和分子水平,研究并阐明DEC1对成骨细胞成骨分化中的调控作用和分子机制以及DEC1在药物抗骨质疏松作用中的作用机制和意义。预期研究结果不仅拓展DEC1在骨代谢的研究领域,且为预防和治疗骨质疏松药物的研发提供新的靶标。
英文摘要
Based on the following data we had gotten: (1) The differentiated embryonic chondrocytes 1 (DEC1) expression significantly decreased in both two types of osteoporotic mice induced by bilateral ovariectomy and glucocorticoid. (2) 17-estradiol (E2) and icariin treatment can reverse the decrease of DEC1 expression and prevent the bilateral ovariectomy and glucocorticoid induced osteoporosis respectively. (3) Dexamethasone (DEX) decreases the osteogenesis capacity such as alkaline phosphatase (ALP) activity and mineralization along with decreasing the DEC1 expression in the osteoblasts (Saos-2). On the contrary, E2 increases the osteogenesis along with increasing the DEC1 expression in the osteoblasts. (4) The overexpression of DEC1 alone increases the ALP activity and mineralization synchronously, and it not only partially reverses the decrease of ALP activity induced by DEX, but almost abolishes the decrease of mineralized nodules induced by DEX. Therefore, it is hypothesized that DEC1 probably plays a critical role in the osteogenic differentiation of osteoblasts. Form the whole, the cell and molecule levels, this study will investigate the regulation and mechanism of DEC1 in the osteogenesis of osteoblasts, and the mechanism and significance of DEC1 in the anti-osteoporosis effects produced by anti-osteoporosis drugs using knockout DEC1 mice, the overexpression and knockdown of DEC1 in the osteoblasts, primary cultured mouse osteoblasts and mesenchymal stem cells. Expected outcome will reveal the regulation and mechanism of DEC1 in the osteogenesis of osteoblasts, and the mechanism and significance of DEC1 in the anti-osteoporosis effects produced by anti-osteoporosis drugs. This study not only expands the DEC1 in the research field of bone metabolism academically, but also provides a molecular target therapy and the anti-osteoporosis drugs development based on DEC1.
基于前期两种骨质疏松小鼠模型(双侧卵巢切除、大剂量皮质激素)DEC1表达明显减少;雌激素和淫羊藿苷分别处理两种骨质疏松小鼠模型后,均能改善小鼠骨质疏松症状,同时亦可明显逆转DEC1表达降低的作用;大剂量地塞米松所致细胞骨质疏松模型,其成骨能力明显下降,同时伴DEC1明显降低;过度表达DEC1取消地塞米松的所致成骨细胞成骨能力降低作用。因此,提出DEC1在成骨细胞成骨分化过程中可能发挥重要调控作用的假设。本项目应用DEC1基因敲除小鼠、SaoS-2 细胞株和原代培养骨髓间充质干细胞诱导成骨细胞为研究模型,运用分子克隆技术、现代分子生物学等方法,从整体、细胞和分子水平,研究并阐明DEC1对成骨细胞成骨分化中的调控作用和分子机制以及DEC1在药物抗骨质疏松作用中的作用机制和意义。结果发现:(1)地塞米松(DEX)抑制而淫羊藿苷(ICA)促进SaoS-2 细胞成骨细胞分化,其机制通过降低或上调SaoS-2 细胞DEC1表达;(2)在体和离体实验发现:ICA可拮抗有糖皮质激素诱导的骨质疏松表型以及成骨分化能力降低,其机制主要是DEC1通过PI3K/Akt/GSK3b/β-catenin通路,最终导致参与成骨分化关键因子Runx2上调,促进成骨形成;(3)观察1月龄、6月龄两种基因型(DEC1+/+、DEC1-/-)小鼠的骨质变化,结果发现:与同龄同窝小鼠比较,6月龄DEC1-/-小鼠相比出现明显骨质疏松表型;进一步研究发现DEC1-/-小鼠骨组织中DKK1明显增加,而PI3K/Akt/GSK3b/β-catenin通路上的信号蛋白表达明显降低。5月龄DEC1-/-小鼠腹腔给予LiCl治疗4周可挽救6月龄骨质疏松表型。(4)原代培养源于两种基因型(DEC1+/+、DEC1-/-)小鼠的骨髓间充质干细胞(BMSCs)进行成骨分化诱导发现:源于DEC1-KO小鼠骨髓间充质干细胞成骨分化能力明显低于源于WT小鼠;敲减源于WT小鼠骨髓间充质干细胞的DEC1后,其诱导成骨分化能力也明显降低,而将DEC1导入源于DEC1-KO小鼠骨髓间充质干细胞后,其诱导成骨分化能力明显高于DEC1-KO小鼠。研究提示:DEC1促进成骨细胞分化及功能,为预防和治疗骨质疏松药物的研发提供潜在靶标。
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
DOI:10.1016/j.bcp.2017.04.010.
发表时间:2017
期刊:Biochem Pharmacol.
影响因子:--
作者:Hu J;Mao Z;He S;Zhan Y;Ning R;Liu W;Yan B;Yang J.
通讯作者:Yang J.
The loss of dopaminergic neurons in DEC1 deficient mice potentially involves the decrease of PI3K/Akt/GSK3β signaling
DEC1 缺陷小鼠中多巴胺能神经元的丧失可能涉及 PI3K/Akt/GSK3β 信号传导的减少
DOI:10.18632/aging.102599
发表时间:2019-12
期刊:aging
影响因子:--
作者:Zhu Zhu;Wu Y;Zhang Z;Ge D;Lu M;Liu W;Shan E;Hu G;Hiroaki H;Yang J
通讯作者:Yang J
Icariin protects against glucocorticoid induced osteoporosis, increases the expression of the bone enhancer DEC1 and modulates the PI3K/Akt/GSK3β/β-catenin integrated signaling pathway.
淫羊藿苷可防止糖皮质激素诱导的骨质疏松症,增加骨增强剂 DEC1 的表达并调节 PI3K/Akt/GSK3β/β-连环蛋白整合信号通路。
DOI:10.1016/j.bcp.2017.04.010
发表时间:2017-07-15
期刊:Biochemical pharmacology
影响因子:5.8
作者:Hu J;Mao Z;He S;Zhan Y;Ning R;Liu W;Yan B;Yang J
通讯作者:Yang J
17β-estradiol suppresses carboxylesterases by activating c-Jun/AP-1 pathway in primary human and mouse hepatocytes
17β-雌二醇通过激活原代人和小鼠肝细胞中的 c-Jun/AP-1 途径抑制羧酸酯酶
DOI:--
发表时间:2018
期刊:European Journal of Pharmacology 819 (2018) 98–107
影响因子:--
作者:Wu L;Hafiz MZ;Guan Y;He S;Xiong J;Liu W;Yan B;Li X;Yang J
通讯作者:Yang J
Involvement of pregnane X receptor in the suppression of carboxylesterases by metformin in vivo and in vitro, mediated by the activation of AMPK and JNK signaling pathway
通过激活 AMPK 和 JNK 信号通路介导孕烷 X 受体参与二甲双胍体内外对羧酸酯酶的抑制
DOI:10.1016/j.ejps.2017.02.031
发表时间:2017-05-01
期刊:EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACEUTICAL SCIENCES
影响因子:4.6
作者:Shan, Enfang;Zhu, Zhu;Xiong, Jing
通讯作者:Xiong, Jing
DEC1激活破骨细胞功能促进乳腺癌骨转移及在药物治疗骨转移中的作用及机制
- 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:杨俭
- 依托单位:
DEC1通过激活NFATc-1促进破骨细胞分化的作用及机制
- 批准号:81872937
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:杨俭
- 依托单位:
DEC1在肝肿瘤发生发展进程中的调控机制及在药物抗肿瘤作用中的机制及意义
- 批准号:81373443
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:杨俭
- 依托单位:
DEC1对代谢性核受体(PXR/CAR/LXR)及其功能的调节作用
- 批准号:81173128
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:69.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:杨俭
- 依托单位:
在对IL6的反应中DEC1负性调节肝脏药物代谢酶CYP3A4表达
- 批准号:30772616
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:杨俭
- 依托单位:
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