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模块化外泌体运载LINC01001调控IGF2BP2的m6A选择性识别功能防治骨关节炎的机制研究

批准号:
82072530
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
郭尚春
依托单位:
学科分类:
康复治疗与康复机制
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭尚春

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
骨关节炎(OA)是一种常见的发病机理不明的致残疾病,临床尚无有效干预OA进展的方法。我们前期建立模块化外泌体技术,实现核酸类药物的高效递送,并探索了其在组织再生方面的应用。经生物信息学分析和预实验发现LINC01001可以通过调控IGF2BP2的m6A选择性识别功能影响软骨表型相关基因,维持软骨稳态。经模块化外泌体技术构建高表达LINC01001的外泌体(L1001-Exos)并进行鉴定和表征;体外实验验证L1001-Exos维持软骨稳态的作用;体内实验进一步验证L1001-Exos延缓或逆转OA进展的潜能。研究递送核酸类药物的模块化外泌体L1001-Exos,可深入探索其针对病因精准治疗OA的潜力。本项目的顺利实施,不仅可以明确LINC01001对于m6A选择性识别功能和表观遗传的调控,及其对软骨表型相关基因和软骨稳态的影响,为针对OA发病机理制定精准治疗策略提供理论基础和新思路。
英文摘要
Osteoarthritis (OA) is a common debilitating disease with unknown pathogenesis, and hence, there is no effective clinical treatment for preventing the progression of OA. We established a ‘modularized exosome’ technology to achieve efficient delivery of nucleic acid-based drugs, and explored its application in tissue regeneration. By performing bioinformatics analysis and preliminary experiments, we found that LINC01001 influenced the genes related to cartilage phenotype and maintained cartilage homeostasis by regulating the m6A-selective recognition function of IGF2BP2. The ‘modularized exosome’ L1001-Exos with high LINC01001 expression level was produced by modularized exosome technology and identified. An in vitro study was performed to demonstrate the role of L1001-Exos in maintaining cartilage homeostasis. In vivo experiments further demonstrated the potential of L1001-Exos to delay or reverse the progression of OA. The study of the ‘modularized exosome’ L1001-Exos, which delivers nucleic acid-based drugs, can further explore its potential for the precise and specific treatment of OA on the basis of its aetiology. The results of such a study can not only clarify the regulatory effect of LINC01001 on the m6A-selective recognition function and epigenetic inheritance but also its effect on the genes related to cartilage phenotype and homeostasis, thereby providing a theoretical basis and a new perspective on the formulation of precise treatment strategies targeting the pathogenesis of OA.
骨关节炎是一种高致残率的常见病,目前缺乏有效防治方案。在本项目完成中,针对m6A reader IGF2BP2 开展了基础研究,并成功建立多功能模块化的外泌体运载体系,如运载褪黑素、LncRNA H19、circRNA3503和ZEB1等工程化外泌体。为了在体内充分发挥外泌体的作用,课题组应用了四种递送技术(双网络水凝胶、海藻酸钠凝胶、温敏水凝胶、自组装聚合物涂层),并通过一系列实验证实四种递送技术均能有效负载外泌体,延长其在体内作用的时间,取得更好的效果。为了重塑糖尿病患者的骨再生微环境,我们开发了一种3D冷冻打印的含羧基聚芳醚酮与45S5生物活性玻璃的层级多孔支架,并通过负载SS31增强的二氧化锰-铁蛋白仿生纳米酶(MF@S纳米酶)进行线粒体联合治疗。MF@S纳米酶能靶向作用于线粒体,增强线粒体功能,清除线粒体内累积的ROS并抑制线粒体ROS的生成,进而焕发衰老细胞的活力,调节巨噬细胞极化并调控成骨细胞与破骨细胞的分化。我们将多孔甲基丙烯酰化明胶水凝胶通过“连接剂”—丙烯酰化聚乙二醇NHS酯与软骨诱导肽CK2.1共价交联并进行优化,用于重塑软骨区域的衰老微环境,从而建立支持软骨形成的再生微环境。在骨层方面,将甲基丙烯酰化丝素蛋白涂覆在3D打印的45S5生物活性玻璃支架上。“运动激素”N-乳酰-苯丙氨酸被负载到SilMA中,使其具备多样化的功能,PGelMA-CK2.1可将微环境从促炎状态转变为抗炎状态,并缓解细胞衰老,从而改善软骨微环境,有助于骨髓间充质干细胞(BMSCs)的募集、增殖和成软骨分化。骨层支架增强了微血管内皮细胞的增殖、迁移和血管生成活性,这与BMSCs的增强募集和分化调控机制相结合,将“成骨-成脂”平衡向增强成骨的方向转变。体内研究发现,这种双相仿生支架能够同时促进骨软骨双层组织再生。且研究表明工程化外泌体MT-sEV调控免疫微环境并促进ECM分泌的能力,为软骨再生提供了一种有前景的策略。
“运动模拟外泌体”载Clusterin调控巨噬细胞与软骨细胞交互作用治疗骨关节炎及其机制研究
  • 批准号:
    82372566
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    郭尚春
  • 依托单位:
LncRNA H19经外泌体运载调控软骨细胞自噬防治骨关节炎的机制研究
  • 批准号:
    81871834
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    郭尚春
  • 依托单位:
miR-34a通过SIRT1-Notch-Sox9通路调控骨性关节炎软骨细胞增殖和分化的信号机制
  • 批准号:
    81301589
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    郭尚春
  • 依托单位:
国内基金
海外基金