基于IGF1R/PI3KCD通路ICS-HA通过miR-601调控软骨修复的分子机制研究
批准号:
82074470
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
张君涛
依托单位:
学科分类:
中医骨伤科学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张君涛
中文摘要
膝OA是中老年最主要致残性疾病,晚期发生不可逆畸形,故软骨早、中期修复为研究热点。前期研究发现,淫羊藿苷血清透明质酸水凝胶(ICS-HA)具有软骨早、中期细胞诱导和物理靶点修复作用及优势特性,但机制尚不清楚。预实验示ICS-HA通过miR-601及其下游靶基因IGF1R/PI3KCD抑制软骨退变。故本项目以ICS-HA促大鼠膝软骨早、中期修复为基础,以MSC与软骨细胞共浴体系模拟大鼠软骨细胞“微环境”,以软骨细胞增殖与功能表达为终点指标,通过①抑制/调高miR-601,调控IGF1R和PI3KCD的表达;②抑制/调高IGF1R和PI3KCD,调控终点指标的表达;③在体验证miR-601与IGF1R/PI3KCD调控作用及表达关系;④膝OA患者软骨标本中miR-601表达量与临床严重程度的相关性。确定ICS-HA软骨修复作用特性并阐明其作用分子机制,为临床膝OA的诊治提供定性思路和定量依据。
英文摘要
KOA is the most important disabled elderly diseases, and irreversible deformities occur in the late stage. Therefore, it is necessary to study early and mid-term cartilage repair. Previous studies have found that Hyaluronic acid combined icariin containing serum (ICS-HA) has the characteristics of early and middle cell induction and physical target repair in cartilage, but its mechanism is still unclear. Preliminary experiments showed that ICS-HA inhibited cartilage degeneration by regulating mir-601 and its downstream target gene IGF1R/PI3KCD. Therefore, this project was based on the promotion of early and intermediate repair of knee cartilage in rats by ICS-HA, and the co-bath system of MSC and chondrocytes was used to simulate the "microenvironment" of chondrocytes in rats,the proliferation and functional expression of chondrocytes were detected as an endpoint.① Mir-601 was inhibited/upregulated to regulate the expression of IGF1R and PI3KCD.② Inhibit/increase IGF1R and PI3KCD to regulate the expression of endpoint indicators;③ In the empirical evidence, mir-601 and IGF1R/PI3KCD regulated the cartilage repair effect and expression; ④ Clinical correlation expression of mir-601 in cartilage specimens of patients with KOA.Through these studies, the repair characteristics of ICS--HA cartilage were determined and the molecular mechanism of its action was elucidated, so as to provide qualitative thinking and quantitative evidence for the diagnosis and treatment of clinical KOA.
本项目研究获得了ICA/ICS/ICS-HA体系促软骨损伤修复的显著效应及大量关键数据。成果包括但不限于:①构建了ICS-HA体系,通过一系列实验发现其在促进软骨修复方面具有显著作用,可减轻关节腔炎性分泌、促进GAG分泌、提高II型胶原表达、抑制软骨降解相关基因表达等;②成功构建了软骨细胞-BMSC-SMSC共培养体系和肾虚血瘀型KOA动物模型,该模型呈现出典型的肾虚血瘀特征且能促进KOA进程。通过该细胞体系和动物模型系统验证了ICA/ICS/ICS-HA体系对软骨损伤修复的效应,证实了ICS对细胞体系中软骨细胞的增殖和干细胞的成软骨分化具有促进作用,确定了ICS抑制LPS诱导的软骨细胞炎症的最佳条件。③探究了ICS的临床应用前景,确定ICS对人源软骨细胞损伤修复的最佳条件;明确了ICA可通过IGF1R减轻LPS诱导的软骨细胞炎性损伤,包括降低炎性因子分泌及mRNA表达,促进软骨细胞相关蛋白表达等。④拓展了ICS非靶代谢组学研究,明确了ICS促软骨损伤的潜在机制并探索了其物质基础,共筛选出129个差异代谢物,富集到多条代谢通路,为研究ICS作用机制提供了代谢组学依据。.本项目研究成果特色明显:①ICS-HA体系结合了中药药理与水凝胶特性在软骨修复中体现出多方面优势,如可注射性更有利于靶点作用,同时具有一定的缓释作用等,更符合临床微损伤需求。②本项目综合运用多种研究手段,从细胞模型、动物模型到代谢组学分析,全面深入地研究了ICA相关制剂在KOA中的作用,体现了多学科交叉融合的特点。.本项目的研究为KOA治疗提供了新的思路和理论依据,从多个角度揭示了ICA及其相关制剂对软骨细胞和动物模型的作用机制,构建的多种模型为后续研究提供了有效的研究工具,代谢组学研究为发现新的生物标志物和治疗靶点提供了可能。基于本项目的研究有望开发出ICA及ICS/ICS-HA体系等的新型治疗药物或方案,改善KOA患者的治疗效果,减少患者医疗费用及国家医保支出,减轻社会医疗负担。经济效益上,可减少我国对进口关节注射剂的依赖,具有广阔的市场前景。
中药血清基组织粘附性可注射水凝胶的构建及其体内修复软骨研究
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批准号:51573137
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2015
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负责人:张君涛
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依托单位:
国内基金
海外基金