MSCs和ECs共移植体系联同AngⅡ对早期股骨头坏死的修复作用及机制研究
批准号:
81702213
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
赵静静
依托单位:
学科分类:
运动系统疾病研究新技术与新方法
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈博、李辉、潘文杰、刘翠翠、安婧、姜扩、郭云山、张前、张玲玲
中文摘要
股骨头坏死(ONFH)是由于骨组织的血供障碍引起骨细胞进行性死亡的疾病,其发病机制尚不清楚,且无理想的治疗手段。骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植是目前治疗早期ONFH的研究热点,但仍未有突破。本课题拟以BMSCs和内皮细胞(ECs)作为种子细胞为切入点,联合血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)以促进共移植细胞对早期ONFH的修复作用。通过细胞分子生物学相关技术探讨骨修复因子和血管新生因子的表达情况,并结合影像学和病理学手段评估其疗效,最终建立应用Ang Ⅱ诱导的BMSCs和ECs共移植体系治疗ONFH的新技术平台。迄今此治疗方案修复早期ONFH的机制尚不清楚,本项目将进一步在细胞分子水平探讨其治疗ONFH的信号通路。该项目有望初步阐明BMSCs和ECs共移植体系在Ang Ⅱ作用下修复早期ONFH的新的分子机制,为ONFH的治疗提供了一种新的思路,并为其最终应用于临床提供理论基础和实验依据。
英文摘要
Osteonecrosis of the femoral head is a progressive disease of bone necrosis, caused by the impairment or failure of blood supply in bone tissue. By far, the underlying mechanism of its pathology is still unclear, and there is no effective treatment for it. Although bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) transplantation, as a research hotspot in the medical field, has widely been used for the treatment of early ONFH, it is still not achieved a substantial breakthrough. In this present study, BMSCs and endothelial cells (ECs) of transplantation into the necrotic area of the femoral head in combination with angiotensin Ⅱ(Ang Ⅱ) stimulation were used to treat early ONFH. Concomitantly, the expressions of bone regeneration factors, angiogenesis factors and transcription factors etc., were detected by using a series of cellular and molecular assays. The therapeutic efficacy is further evaluated by using imagology and pathological methods. On the basis of these results, we will develop a novel and efficient technical platform for treating ONFH by using Ang Ⅱ-induced BMSCs and ECs co-transplantation. Moreover, the molecular mechanism underlying this special treatment for early ONFH is not elusive. Therefore the project will further reveal the signaling pathway for treatment of ONFH at the cellular and molecular levels. In summary, the present study will elucidate the possible molecular mechanism of Ang Ⅱ-induced co-transplantation of BMSCs and ECs on repair of early stage ONFH, and may provide a new therapeutic model for ONFH and theoretical basis for clinical application.
股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)是由一种或多种原因引起的以股骨头缺血性坏死、骨破坏、关节面塌陷等一系列病理改变为特征的骨关节疾病,常表现为髋部疼痛逐渐加重、髋关节功能受限甚至丧失等,多见于20-50岁青壮年,发病率呈逐年上升趋势,致残率极高,严重危害患者的生活质量和劳动能力,给社会和家庭带来沉重的负担。然而,其发病机制尚不清楚,目前其治疗仍是一个全球性的医学问题,因此寻求安全有效的治疗手段迫在眉睫。本课题以骨髓间充质干细胞(BMSCs)和血管内皮细胞(VECs)作为种子细胞为切入点,联合血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ)以促进共移植细胞对早期ONFH的修复作用。体内外通过细胞分子生物学相关技术探讨骨修复因子和血管新生因子的表达情况,并结合影像学和病理学手段评估其疗效,最终建立应用Ang Ⅱ诱导的BMSCs和ECs共移植体系治疗ONFH的新技术平台。首先,通过全骨髓培养法和酶消化法分别成功分离了兔子的BMSCs和VECs;其次,确定了当BMSCs:VECs=5:1时,最有利于两种细胞的增殖以及骨钙素(OCN)、Ⅰ型胶原(Col Ⅰ)的蛋白表达,进一步研究显示0.01 μm的Ang Ⅱ可显著诱导共培养细胞钙结节的形成,且0.01μm的Ang Ⅱ预处理的BMSCs上清可明显促进VECs管样结构的生成;最后,通过MRI和免疫组化的方法证实我们成功构建了早期激素性ONFH 模型,采用HE染色和Masson染色观察各组动物股骨头的病理组织变化,免疫组化检测各组动物血管生成因子(VEGF)的表达情况, Western Blot方法检测各组动物成骨转录因子Runx2、OCN、Col Ⅰ和VEGF的表达情况,结果显示,Ang Ⅱ预处理的BMSCs与VECs共移植可显著促进股骨头坏死动物的股骨头修复及血管生成。以上研究提示,在临床上,我们可采用常规废弃的脐带作为一种廉价来源,同时分离人脐带MSCs和脐静脉ECs,这两者均可通过非侵袭手段获得。因而,将Ang Ⅱ预处理的人脐带MSCs和脐静脉ECs联合移植治疗ONFH具有可行性。该项目为ONFH的治疗提供了一种新的思路,并为其最终应用于临床提供理论基础和实验依据。
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Tetramethylpyrazine induces the release of BDNF from BM-MSCs through activation of the PI3K/AKT/CREB pathway
Tetramethylpyrazine 通过激活 PI3K/AKT/CREB 通路诱导 BM-MSC 释放 BDNF
DOI:
10.1002/cbin.11687
发表时间:
2021-08-23
期刊:
CELL BIOLOGY INTERNATIONAL
影响因子:
3.9
作者:
[Chen, Bo, An, Jing, Yang, Hao]
通讯作者:
Yang, Hao
Potential Therapeutic Effects of Egg Yolk Antibody (IgY) in Helicobacter pylori Infections─A Review.
DOI:
10.1021/acs.jafc.1c05398
发表时间:
2021-11
期刊:
Journal of agricultural and food chemistry
影响因子:
6.1
作者:
[Leheng Zhang;Yire Xiao;Linhua Ji;Min-Zen Lin;Yikui Zou;Jingjing Zhao;Suqing Zhao]
通讯作者:
Leheng Zhang;Yire Xiao;Linhua Ji;Min-Zen Lin;Yikui Zou;Jingjing Zhao;Suqing Zhao
DOI:
--
发表时间:
2021
期刊:
实用骨科杂志
影响因子:
--
作者:
[何伟, 王敏, 任敬, 廖永华, 乔峰, 赵静静, 黄小强]
通讯作者:
黄小强
DOI:
10.1016/j.intimp.2019.04.023
发表时间:
2019
期刊:
International Immunopharmacology
影响因子:
5.6
作者:
[Zhao Jingjing, Yang Hao, Chen Bo, Zhang Rui]
通讯作者:
Zhang Rui
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