TLR4/NF-κB通路与相关炎症因子在激素性股骨头坏死发生和转归中的机制研究

批准号:
81672143
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
高悠水
依托单位:
学科分类:
H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭尚春、孙源、殷俊辉、丁浩、张月雷、陈亦轩、陶诗聪
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中文摘要
激素性股骨头坏死和自身免疫性疾病及炎症密切相关,炎症介导了骨破坏、修复和重构等重要过程。TLR4能与LPS等配体结合,经NF-κB通路,诱导炎症因子表达、参与骨稳态。本研究中,我们提出假说:炎症及TLR4/NF-κB通路调控激素性股骨头坏死的发生和转归。体外实验中,我们应用激素干预骨和血管内皮前体细胞,观察调控TLR4对NF-κB的表达以及细胞增殖、分化和凋亡的影响;芯片定量分析TLR4下游炎症分子,分析其与细胞行为的相关性。体内实验中,我们在TLR4完全敲除和野生型小鼠上构建股骨头坏死模型,动态成像观察坏死进展,获取外周血和股骨头标本,采用病理学、细胞学和免疫学方法检测外周血和股骨头中炎性分子表达和分布。基于体外和体内实验结果,我们通过炎症靶向干预手段,观察其对激素性股骨头坏死的防治结果。通过本研究,可明确以TLR4/NF-κB为核心的炎症反应在激素性股骨头坏死发生和转归中担任重要作用。
英文摘要
Glucocorticoid-induced osteonecrosis of the femoral head (ONFH) is closely related with autoimmune diseases and inflammation, which mediates destruction, reparation and remodeling of bone structure. Toll-like receptor 4 (TLR4) is able to bind to various ligands, such as LPS, to induce respective inflammation factors through NF-κB pathway, to modulate bone homeostasis. In the current study, we hypothesized that inflammation and underlying TLR4/NF-κB pathway regulated development and advancement of glucocorticoid-induced ONFH. In in vitro studies, we will use glucocorticoid to treat bone and vascular precursor cells, to observe the expression of NF-κB regulated by TLR4, and to investigate cell proliferation, differentiation and apoptosis. Moreover, we will employ specially-made chip to detect TLR4 and downstream inflammatory factors, to analyze relativity between inflammation activity and cellular behavior. In in vivo studies, we will make animal model of glucocorticoid-induced ONFH in wild-type and TLR4-deleted mice. The progression of ONFH is monitored by in vivo imaging techniques. For the harvested specimen of blood and femoral head, pathologic, cellular and immunological methods will be used to assess the expression and distribution of interesting inflammation factors. Based on above-mentioned in vitro and in vivo studies, we will target and interfere with the inflammation activity, to assess the effect on the prevention of glucocorticoid-induced ONFH. The current study will confirm TLR4/ NF-κB pathway in the inflammation as a core role in the pathogenesis of glucocorticoid-induced ONFH.
激素性股骨头坏死和自身免疫性疾病及炎症密切相关,炎症介导了骨破坏、修复和重构等重要过程。TLR4能与LPS等配体结合,经NF-κB通路,诱导炎症因子表达、参与骨稳态。本研究中,我们提出假说:炎症及TLR4/NF-κB通路调控激素性股骨头坏死的发生和转归。体外实验中,我们应用激素干预骨和血管内皮前体细胞,观察炎症表达对细胞增殖、分化和凋亡的影响;采用炎症因子芯片定量分析TLR4下游炎症分子表达情况,分析其与细胞行为的相关性。体内实验中,我们建立多种股骨头坏死模型,动态成像观察坏死进展,获取外周血和股骨头标本,采用病理学、细胞学和免疫学方法检测外周血和股骨头中炎性分子表达和分布。本研究发现,糖皮质激素可引起骨髓来源经典型单核细胞增多和破骨细胞分化相关基因表达,单核细胞缺失则可恢复激素介导的骨量丢失;IL-17,JAK-STAT通路同激素性股骨头坏死关系较密切,而IL-17A可能发挥着核心作用;毛蕊异黄酮可通过干预TLR/NF-κB通路,降低炎症因子的分泌,并促进骨再生,从而减少股骨头坏死的发生率。通过本研究,可明确以TLR4/NF-κB为核心的炎症反应在激素性股骨头坏死发生和转归中担任重要作用。
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:--
发表时间:2018
期刊:上海交通大学学报 (医学版)
影响因子:--
作者:杨前昊;朱道宇;陈亦轩;高悠水;张长青
通讯作者:张长青
Osthole stimulates bone formation, drives vascularization and retards adipogenesis to alleviate alcohol-induced osteonecrosis of the femoral head
蛇床子素刺激骨形成,促进血管化并延缓脂肪生成,以减轻酒精引起的股骨头坏死
DOI:10.1111/jcmm.15103
发表时间:2020-04-01
期刊:JOURNAL OF CELLULAR AND MOLECULAR MEDICINE
影响因子:5.3
作者:Yu, Hongping;Zhu, Daoyu;Zhang, Changqing
通讯作者:Zhang, Changqing
Chrysophanic acid shifts the differentiation tendency of BMSCs to prevent alcohol-induced osteonecrosis of the femoral head
大黄酸改变BMSCs分化倾向预防酒精性股骨头坏死
DOI:10.1111/cpr.12871
发表时间:2020-06-29
期刊:CELL PROLIFERATION
影响因子:8.5
作者:Yu, Hongping;Liu, Pei;Gao, Youshui
通讯作者:Gao, Youshui
Alendronate prevents glucocorticoid-induced osteonecrosis of the femoral head in rats
阿仑膦酸钠预防糖皮质激素引起的大鼠股骨头坏死
DOI:--
发表时间:2017
期刊:International Journal of Clinical and Experimental Medicine
影响因子:0.1
作者:Yin Junhui;Weng Shiyang;Chen Yixuan;Zhang Wen;Gao Youshui
通讯作者:Gao Youshui
Betaine alleviates alcohol-induced osteonecrosis of the femoral head via mTOR signaling pathway regulation
甜菜碱通过mTOR信号通路调节减轻酒精性股骨头坏死
DOI:10.1016/j.biopha.2019.109486
发表时间:2019-12-01
期刊:BIOMEDICINE & PHARMACOTHERAPY
影响因子:7.5
作者:Yang, Qianhao;Yin, Wenjing;Gao, Youshui
通讯作者:Gao, Youshui
eNO/VEGF/Osterix偶联H型血管内皮细胞和pericyte功能异常在激素性股骨头坏死发病中的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:高悠水
- 依托单位:
Nb2C MXene/BG复合支架负载hBMSCs来源的肥大软骨细胞修复巨大骨缺损的实验研究
- 批准号:82072417
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:高悠水
- 依托单位:
Osteocalcin/MiR-133a参与维生素K"促分化、抗凋亡"机制及其在预防激素型股骨头坏死中的作用
- 批准号:81301572
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:高悠水
- 依托单位:
国内基金
海外基金
