骨髓干细胞分泌因子KIAA1199对骨和脂肪分化以及代谢的调控
批准号:
32060155
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
陈琍
依托单位:
学科分类:
细胞命运及重编程
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈琍
中文摘要
人类各种器官组织间的相互作用和调节是重要的科学问题。骨和骨髓干细胞,作为近年确认的内分泌组织,如何通过其分泌因子调控其他组织和全身代谢还所知甚少。我们在前期研究中鉴定到骨和骨髓干细胞的一个新型分泌因子KIAA1199(也称CEMIP),发现它在干细胞的成骨分化和成脂分化中呈现不同的表达分泌变化,但该因子如何调控干细胞的不同的谱系分化,以及它会如何利用分化调控组织功能和全身代谢尚不清楚。本项目拟以骨髓干细胞不同谱系分化模型为基础,着重研究KIAA1199对成骨和成脂分化的调节,并进一步在自己构建的基因敲除小鼠上,分析该因子对骨骼、脂肪和其他重要器官的功能和基因调控,并特别检测在高脂诱导的肥胖和糖尿状态下KIAA1199 对糖脂代谢,胰岛素抵抗的调控。阐述KIAA1199调控干细胞分化的分子机理,并为KIAA1199靶向抑制剂或抗体在肥胖及糖尿病的治疗作用提供理理论和实践基础。
英文摘要
The complex interactions and crosstalk between different tissues and organs require further exploration. In particular, bone and bone marrow, increasingly appreciated as endocrine organs, regulate other tissues and systemic metabolism through poorly understood cell secreted factors. We recently identified KIAA1199 (also named as Cell Migration Inducing Hyaluronidase 1, CEMIP) as a novel bone and bone marrow stem cell secreted factor. Notably, it exhibits different expression patterns during osteogenic differentiation and adipogenic differentiation in human stromal stem cells. Yet how KIAA1199 may regulate stem cell lineage designation, plus its role during bone and fat formation and systemic metabolism remains to be established. We aim to take advantage of a powerful well-established human bone marrow stromal stem cell (hBMSC) differentiation model to further understand the role of KIAA1199 in osteogenesis and adipogenesis. Use of proprietary gene knockout mice, will allow analysis of the metabolic regulation of CEMIP in bone, fat and other tissues. Moreover, we will also test the regulation of glucose and lipid metabolism, and insulin resistance by KIAA1199 in high-fat-diet induced obesity models. This project will advance our knowledge of molecular mechanisms, determining how KIAA1199 modulates key signaling pathways governing hBMSC differentiation; exploring the potential therapeutic effects of KIAA1199 targeted inhibitors or antibodies in obesity and metabolic diseases.
人类各种器官组织间的相互作用和调节是重要的科学问题。骨和骨髓干细胞,作为近年确认的内分泌组织,如何通过其分泌因子调控其他组织和全身代谢还所知甚少。我们在前期研究中鉴定到骨和骨髓干细胞的一个新型分泌因子KIAA1199(也称CEMIP),发现它在干细胞的成骨分化和成脂分化中呈现不同的表达分泌变化,但该因子如何调控干细胞的不同的谱系分化,以及它会如何利用分化调控组织功能和全身代谢尚不清楚。本项目以骨髓干细胞不同谱系分化模型为基础,着重研究KIAA1199对成骨和成脂分化的调节,并进一步在自己构建的基因敲除小鼠上,分析该因子对骨骼、脂肪和其他重要器官的功能和基因调控,并特别检测在高脂诱导的肥胖和糖尿状态下KIAA1199对糖脂代谢,胰岛素抵抗的调控。阐述KIAA1199调控干细胞分化的分子机理,为KIAA1199靶向抑制剂或抗体在肥胖及糖尿病的治疗作用提供理论和实践基础。.课题按计划确认了干细胞分泌因子KIAA1199对干细胞成骨分化、骨密度、骨微结构的调控,确认了抑制KIAA1199可以在体内外促进成骨分化,调控骨重塑,促进骨折愈合,和抑制骨质疏松造成的骨丢失。为KIAA1199作为治疗骨质疏松和骨折愈合的靶标而开发相关药物提供了理论基础和实践依据。这部分工作发表在2023年3月的Nature Communications上,第一作者和第一通讯文章,并标注了国自然基金的资助。生物谷当月头条宣传。.课题也按计划确认了干细胞分泌因子KIAA1199对干细胞脂肪分化、脂肪生成和全身的代谢调控。发现抑制KIAA1199能抑制脂肪生成,抑制肥胖,抑制高脂引发的糖尿病的糖脂全身代谢,抑制脂肪肝。为开发KIAA1199为靶标的抗肥胖和糖尿病药物提供了理论基础。该部分研究已经在SCI一区杂志Bone Research(IF 14.9)在最后revision阶段,可以期待在年内或明年年初发表。第一作者和第一通讯文章,并标注了国自然基金的资助。.期间培养了3名研究生,各人发表中文论文或综述各一篇(共3篇),顺利毕业就业。目前课题申请人5位研究生在读。.在课题研究过程中的新的发现也开拓了新的研究问题和方向,围绕本课题研究同一因子继续申请到国自然地区项目2项(82260284,82460288),为继续开展该因子的后续研究和应用奠定了基础。期间参加国际性会议一次,选为大会发言报告。
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