氧化-糖代谢信号通路交互在衰老与糖尿病中调控骨骼再生的机制研究
结题报告
批准号:
92068102
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
80.0 万元
负责人:
秦安
依托单位:
学科分类:
骨、关节、软组织退行性病变
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
秦安
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中文摘要
组织器官再生与结构功能重构障碍的机制研究为组织再生研究奠定重要的理论基础。在衰老、糖尿病病理状态下,炎症因子、糖基化终末产物增多,氧化应激增强等是已知导致骨代谢障碍、抑制骨再生的重要原因。本项目通过复杂性状遗传小鼠和人群单核苷酸多态性基因分析发现TXNIP是调控骨代谢和再生的重要蛋白;明确TXNIP在衰老、糖尿病时表达显著增高;构建成骨、破骨细胞TXNIP条件和全身敲除小鼠均为骨量升高表型;探索发现TXNIP与ECD相互作用调控糖代谢,进而影响成骨破骨细胞功能。因此提出假说:衰老和糖尿病病理状态下异常升高的TXNIP与ECD直接作用,调控成骨、破骨细胞内的糖代谢进而抑制骨代谢和骨再生。研究将通过阐明TXNIP-ECD复合物的结构与功能来明确氧化应激与糖代谢信号通路的交互机制,在此基础上分析该通路交互对成骨破骨细胞功能的调控作用,为干预TXNIP-ECD复合物来治疗骨再生的策略提供理论依据。
英文摘要
To understand the underlying molecular mechanisms that regulate tissue regeneration is important for future tissue regeneration. It is well known that aging and diabetes are detrimental for bone regeneration due to elevated imflammatory factors, ROS and acumulated advanced glycosylated endproducts. We have previously analysis a serious of gene mining mice and identified TXNIP as an important gene that can regulate bone homeostasis. More importantly, we found the snp in TXNIP is also positively correlated with bone mineral density in human. In addition, we found that TXNIP is upregulated during aging as well as diabetes. Therefore, we generated osteoblast, osteoclast specific knockout out TXNIP and global TXNIP knockout mice. We found these mice all exhibited high bone mass phenotype. We further demonstrated that TXNIP knockout disrupted glycolysis and therefore ostoeblast and osteoclast function. To furhter understand the mechanisms, we identified TXNIP interacts with ECD, a protein that is important for glycolysis. Therefore, we hypothesized that TXNIP-ECD interaction is important for glcolysis in osteoblast and osteoclast, therefore affect the bone regeneration during aging and diabetes. In this study, we will further clarify the structure and function of TXNIP-ECD complex to understand the mechanism of oxidation-glucose metabolism signaling pathway interaction. We will also explore the regulatory role of this signaling pathway on osteoblast and osteoclast function for providing a theoretical basis of potential strategies that treating bone regeneration through intervening TXNIP-ECD complex.
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Specific PFKFB3 Inhibitor Memorably Ameliorates Intervertebral Disc Degeneration via Inhibiting NF-κB and MAPK Signaling Pathway and Reprogramming of Energy Metabolism of Nucleus Pulposus Cells.
特定的PFKFB3抑制剂可令人难忘地通过抑制NF-κB和MAPK信号传导途径以及对核细胞核细胞的能量代谢的重编程来缓解椎间盘变性。
DOI:10.1155/2022/7548145
发表时间:2022
期刊:Oxidative medicine and cellular longevity
影响因子:--
作者:
通讯作者:
DOI:10.3389/fendo.2022.939959
发表时间:2022
期刊:Frontiers in endocrinology
影响因子:5.2
作者:
通讯作者:
DOI:10.1038/s41467-021-27629-2
发表时间:2022-01-10
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Xie Z;Hou L;Shen S;Wu Y;Wang J;Jie Z;Zhao X;Li X;Zhang X;Chen J;Xu W;Ning L;Ma Q;Wang S;Wang H;Yuan P;Fang X;Qin A;Fan S
通讯作者:Fan S
Combination of AZD3463 and DZNep Prevents Bone Metastasis of Breast Cancer by Suppressing Akt Signaling.
AZD3463 和 DZNep 组合通过抑制 Akt 信号传导预防乳腺癌骨转移
DOI:10.3389/fphar.2021.652071
发表时间:2021
期刊:Frontiers in pharmacology
影响因子:5.6
作者:He W;Cao X;Rong K;Chen X;Han S;Qin A
通讯作者:Qin A
DZNep promotes mouse bone defect healing via enhancing both osteogenesis and osteoclastogenesis.
DZNep 通过增强成骨和破骨细胞生成促进小鼠骨缺损愈合
DOI:10.1186/s13287-021-02670-6
发表时间:2021-12-20
期刊:Stem cell research & therapy
影响因子:7.5
作者:Cao X;He W;Rong K;Xu S;Chen Z;Liang Y;Han S;Zhou Y;Yang X;Ma H;Qin A;Zhao J
通讯作者:Zhao J
维生素D通过VDR-TXNIP-ECD三元复合物调控骨代谢的分子机制研究
  • 批准号:
    82372430
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    48万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    秦安
  • 依托单位:
RANKL响应的ATP6V0E1调控破骨细胞外酸分泌机制研究
  • 批准号:
    81772373
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    56.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    秦安
  • 依托单位:
前蛋白转换酶Furin在破骨细胞骨吸收中的分子机制研究
  • 批准号:
    81572167
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    秦安
  • 依托单位:
液泡ATP酶辅助亚单位Ac45在破骨细胞酸化及骨吸收中的分子机制研究
  • 批准号:
    81201364
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    秦安
  • 依托单位:
国内基金
海外基金