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受TGF-β/Smad4信号通路调控的miRNA在损伤骨骼肌纤维化中的功能研究

批准号:
81472142
项目类别:
面上项目
资助金额:
72.0 万元
负责人:
陈疾忤
依托单位:
学科分类:
骨、关节、软组织运动损伤
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张铎、李宏云、吴子英、杨建军、吴阳、万方、张鹏、陈天午

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
TGF-β/Smad信号通路在骨骼肌损伤后的纤维化进程中发挥关键作用,有研究表明Smad4与miRNA的表达和成熟有密切关联,然而是否存在相关miRNA受到TGF-β/Smad信号通路调控并参与损伤骨骼肌纤维化过程尚不明确。本研究拟利用体外细胞实验对miRNA进行筛选,通过对目标miRNA的干预,检测成肌细胞纤维化程度以锁定目标miRNA;并利用骨骼肌特异性敲除Smad4小鼠的钝挫伤模型,验证目标miRNA。进一步在细胞和体内验证目标miRNA对骨骼肌纤维化的影响,进而预测靶基因并验证其功能。本项目通过探索TGF-β/Smad信号通路调控的miRNA在损伤骨骼肌纤维化中的作用,更深入地探讨损伤骨骼肌纤维化的发生机制,为探讨新的治疗途径提供思路和理论依据。
英文摘要
It has been shown that TGF-β/Smad pathway, playing a key role in the skeletal muscle fibrosis following injury, has a strong correlation with the expression and maturation of microRNA. However, there is little evidence about the miRNA regulated by TGF-β/Smad pathway during the fibrosis process and its function on the fibrosis of injured muscle. In this study, the target miRNA will be selected by the experiment in vitro and confirmed by the animal models. To investigate the function of miRNA, we will measure the fibrosis markers in C2C12 cells and in vivo using the mouse model of skeletal muscle fibrosis. Functional analysis of miRNA on muscle fibrosis will be demonstrated both in vitro and in vivo. Additionally, the direct targets of miRNA that mediate its effects remain to be identified and characterized for therapeutic purposes. Together, we propose that the effect of the miRNA regulated by TGF-β/Smad pathway on muscle fibrosis should be explored, and the molecular mechanism of the fibrosis during muscle injury should be further investigated. It is conceivable that modulation of miRNA regulated by TGF-β signaling could be a novel therapeutic strategy in the treatment of skeletal muscle fibrosis.
骨骼肌急性钝挫伤后 TGFβ-Smad 信号通路被激活,通过活化 Smad2 和 Smad3(成为pSmad2、pSmad3)来激活该通路,随后pSmad2/3在Smad4的帮助下入核作为转录因子,共同调控下游基因的表达,引发损伤骨骼肌的纤维化。我们发现Smad4调控的基因有相当一部分为微小非编码RNA(miR),但这些miR的功能尚有待研究。.通过一系列实验,我们发现miR-146,miR-122,miR-24受TGF-β/Smad信号通路的调控,并且其受到Smad4的转录抑制作用。这提示这些miR可能参与了TGF-β/Smad4信号通路介导的骨骼肌钝挫伤后纤维化的发生发展。进一步,我们在体外及体内环境中分别通过mimics和agomir上调这些miRs的表达,随后发现这些miRs可显著抑制C2C12成肌细胞分泌胶原、分化为肌成纤维细胞,以及骨骼肌损伤后的胶原沉积。.miR发挥功能的机制是转录后调控,即通过抑制mRNA的翻译或介导其降解实现自身功能。我们通过生物信息学分析,以及一系列体内外实验发现,miR-146的靶基因正是其转录抑制因子Smad4,而miR-122的靶基因是TGF-β受体II(Tgfbr2),miR-24的靶基因是Smad2,也就是说Smad4下调的这些miR就是对TGF-β/Smad4信号通路发挥抑制作用的miR。由此,我们探明了TGF-β/Smad4信号通路得以在纤维化过程中不断增强的机制:即Smad4通过转录抑制作用解除了其所调控的miRs对自身TGF-β/Smad4信号通路的抑制作用。进一步,借助这些对骨骼肌纤维化的理解,我们也应用了植物提取物“柚皮素”治疗骨骼肌钝挫伤后的纤维化。柚皮素可特异性下调Smad3的表达,下调TGF-β/Smad信号通路的活性。.此外,在实践过程中,我们发现骨骼肌钝挫伤造模的重复性仍不尽如人意。为了使研究得以顺利开展,我们也申请了两项实用新型专利,以便于小动物骨骼肌钝挫伤造模。
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
miR-24 and miR-122 Negatively Regulate the Transforming Growth Factor-β/Smad Signaling Pathway in Skeletal Muscle Fibrosis.
miR-24 和 miR-122 负向调节骨骼肌纤维化中的转化生长因子-β/Smad 信号通路
DOI: 10.1016/j.omtn.2018.04.005
发表时间: 2018-06-01
期刊: Molecular therapy. Nucleic acids
影响因子: --
作者: [Sun Y, Wang H, Li Y, Liu S, Chen J, Ying H]
通讯作者: Ying H
DOI: 10.1093/abbs/gmx052
发表时间: 2017-07-01
期刊: ACTA BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA SINICA
影响因子: 3.7
作者: [Sun, Yaying, Li, Yan, Ying, Hao]
通讯作者: Ying, Hao
The overlap between regeneration and fibrosis in injured skeletal muscle is regulated by phosphatidylinositol 3-kinase/Akt signaling pathway - A bioinformatic analysis based on lncRNA microarray
损伤骨骼肌再生与纤维化的重叠受磷脂酰肌醇3激酶/Akt信号通路调控——基于lncRNA微阵列的生物信息学分析
DOI: 10.1016/j.gene.2018.06.001
发表时间: 2018
期刊: Gene
影响因子: 3.5
作者: [Sun Yaying, Sun Xiaomeng, Liu Shaohua, Liu Lei, Chen Jiwu]
通讯作者: Chen Jiwu
DOI: 10.16038/j.1000-6710.2017.03.003
发表时间: 2017
期刊: 中国运动医学杂志
影响因子: --
作者: [郭诗哲, 孙亚英, 刘少华, 陈世益, 陈疾忤]
通讯作者: 陈疾忤
力学相关通路FAK/Smad1通过Irx5调控成纤维成脂前体细胞过度激活促进巨大肩袖撕裂后脂肪浸润的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    陈疾忤
  • 依托单位:
骨骼肌损伤纤维化中差异表达LncRNA的筛选及其功能与机制研究
  • 批准号:
    81772419
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    陈疾忤
  • 依托单位:
γ干扰素抑制损伤骨骼肌纤维化作用的信号通路研究
  • 批准号:
    30800543
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    陈疾忤
  • 依托单位:
国内基金
海外基金