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Thrombin/PAR1-MEK-ERK1/2通路介导的体外软骨组织构建及对体内软骨缺损修复的作用及机制
结题报告
批准号:
81902306
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
丁道芳
依托单位:
学科分类:
H2001.康复治疗与康复机制
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
各种伤病导致关节软骨受损的发生率高,严重影响患者的活动和生活质量。常规手术疗效不佳,且自体软骨移植弊端众多,而体外软骨组织构建是解决软骨组织缺损修复最为理想的方式。前期研究发现,血清因素对软骨细胞功能和体外软骨组织构建产生不利影响可能由血清中的凝血酶(Thrombin)介导,而此效应可能通过MEK-ERK1/2通路发挥作用。故提出科学假说:自然情况下Thrombin通过软骨表面PAR1受体活化MEK-ERK1/2通路诱导软骨细胞功能退变,构建出纤维软骨样组织,抑制MEK-ERK1/2通路可构建获得正常的透明软骨组织。本研究将通过抑制MEK-ERK1/2通路的方法观察Thrombin对软骨细胞功能和体外软骨组织构建的影响,并验证该方法获得的软骨组织植入后对软骨修复作用。本课题对目前软骨修复成功率低的难题及软骨受损患者的功能恢复提供创新的干预策略和方法,有着重要的临床价值和社会意义。
英文摘要
All kinds of injuries lead to increased rate of articular cartilage injury, which seriously affects the quality of life of patients. Conventional surgery is not effective, and autologous chondrocyte transplantation has many disadvantages, so in vitro cartilage tissue construction is the most ideal way to repair cartilage tissue defects. Previous studies have found that the adverse effects of serum on chondrocyte function and cartilage tissue construction in vitro may be mediated by Thrombin in serum, which may play a role through MEK-ERK1/2 pathway. Therefore, we propose a scientific hypothesis: Thrombin can induce the degeneration of chondrocyte function and construct fibrocartilage tissue by activating MEK-ERK1/2 pathway via PAR1 receptor on cartilage surface, and inhibit MEK-ERK1/2 pathway to construct normal hyaline cartilage tissue. In this study, we will observe the effect of Thrombin on chondrocyte function and cartilage tissue construction in vitro by inhibiting MEK-ERK1/2 pathway, and verify the effect of cartilage tissue implantation obtained by this method on cartilage repair. This topic provides innovative intervention strategies and methods for the low success rate of cartilage repair and functional recovery of patients with cartilage damage, which has important clinical value and social significance.
各种伤病导致关节软骨受损的发生率高,严重影响患者的活动和生活质量。常规手术疗效果不佳,且自体软骨移植弊端多,而体外软骨组织构建是解决软骨组织缺损修复最为理想的方式。.研究凝血酶在体外对软骨细胞功能以及体外软骨组织构建的影响,体内软骨缺损修复的相关机制研究。发现凝血酶促进软骨细胞的退变,促进软骨细胞增殖,诱导软骨细胞形态向纤维样软骨细胞转变,提高重要炎症因子IL-6表达和趋化因子MCP-1的表达,激活MEK-ERK1/2通路,促进体外构建的软骨组织的纤维化,增加MMPs表达和降低Col2α1表达。抑制MEK-ERK1/2通路后,可以明显逆转软骨细胞的退变以及软骨组织的纤维化。体内软骨缺损修复的研究表明,在抑制MEK-ERK1/2通路后得到的软骨细胞填充缺损部位修复的效果优于模型组,但从组织结构和对照组相比,不具备典型的软骨组织结构。MMP3和MMP13的表达均高于对照组,Col2a1的表达明显低于对照组。.本研究取得一些预想中的进展,但还是发现存在问题,例如在体外构建组织时取得很理想的结果,但植入体内缺损部位时,由于缺损的形状不规则限制了我们进一步使用这些组织,如果采用细胞移植的方法,在治疗组1和治疗组2中,还是出现组织的纤维化,接下来我们将从这些方面改进问题,争取得到更理想的结果。此外在本课题的研究中,发现凝血酶可能是调控软骨细胞退变重要的炎症因子,并且通过激活MEK-ERK1/2通路。凝血酶的生理作用是促凝血,结合我们的研究结果即凝血酶也是重要的炎症因子,在此基础提出问题:凝血酶是否为血瘀型骨关节炎的效应物质,通过什么机制发挥作用?引导我们进一步深入开展,对骨关节炎对症治疗将起到推动作用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
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专利列表
Identification of thrombin as a key regulator of chondrocyte catabolic activity through RNA-Seq and experimental verification
通过 RNA-Seq 和实验验证鉴定凝血酶是软骨细胞分解代谢活性的关键调节剂
DOI:10.1016/j.gene.2022.146327
发表时间:2022
期刊:Gene
影响因子:3.5
作者:Xi-Chen Wu;Zhi-Heng Zhu;Jun-Peng Zhang;Fu-Ming Shao;Jing-Qiu Peng;Yan Chen;Xue-Zong Wang;Wen-Yao Li;Yue-Long Cao;Wei Feng;Jian-Guang Xu;Dao-Fang Ding
通讯作者:Dao-Fang Ding
DOI:10.2147/jir.s373898
发表时间:2022
期刊:Journal of inflammation research
影响因子:4.5
作者:
通讯作者:
DOI:https://doi.org/10.1016/j.gene.2022.146327
发表时间:2022
期刊:Gene
影响因子:--
作者:Xi-Chen Wu;Zhi-Heng Zhu;Jun-Peng Zhang;Fu-Ming Shao;Jing-Qiu Peng;Yan Chen;Xue-Zong Wang;Wen-Yao Li;Yue-Long Cao;Wei Feng;Jian-Guang Xu;Dao-Fang Ding
通讯作者:Dao-Fang Ding
MEK1/2 Inhibitor (GDC0623) Promotes Osteogenic Differentiation of Primary Osteoblasts Inhibited by IL-1β through the MEK-Erk1/2 and Jak/Stat3 Pathways.
MEK1/2 抑制剂 (GDC0623) 通过 MEK-Erk1/2 和 Jak/Stat3 途径促进受 IL-1β 抑制的原代成骨细胞的成骨分化
DOI:10.1155/2021/5720145
发表时间:2021
期刊:International journal of endocrinology
影响因子:2.8
作者:Zhang ZQ;Hu XS;Lu YC;Zhang JP;Li WY;Zhang WY;Feng W;Ding DF;Xu JG
通讯作者:Xu JG
DOI:--
发表时间:2022
期刊:中医骨伤科杂志
影响因子:--
作者:朱志恒;吴希晨;丁佳滢;王学宗;曹月龙;郑昱新;丁道芳
通讯作者:丁道芳
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