层粘连蛋白α通过Wnt/β-catenin信号通路调控成纤维细胞增殖影响膝关节内瘢痕粘连的研究

批准号:
81772331
项目类别:
面上项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
孙钰
依托单位:
学科分类:
H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
结题年份:
2019
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
李小磊、韩东升、梁远、陈辉、戴纪杭、王暑光、谭济阳
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中文摘要
成纤维细胞过度增殖和外基质沉积是膝关节内瘢痕粘连形成的重要因素,但具体的形成机制尚未完全明确。层粘连蛋白是一个重要的细胞外基质成分,而Wnt/β-catenin信号通路的异常激活可引起成纤维细胞增殖和纤维过度增生。前期研究发现瘢痕成纤维细胞中层粘连蛋白α表达明显升高;上调层粘连蛋白α能够促进Wnt和β-catenin表达。本研究拟进行:1、体外二维环境中培养人成纤维细胞,探讨层粘连蛋白α通过Wnt信号通路调控细胞增殖的作用和机制;2、体外制备脱细胞外基质三维培养基,探讨层粘连蛋白α在三维环境中通过Wnt信号通路调控人成纤维细胞增殖的作用和机制;3、建立兔膝关节内瘢痕粘连模型,探讨层粘连蛋白α调控成纤维细胞增殖、影响兔膝关节粘连的作用和机制。本研究使用三维培养微环境模拟体内的真实状态探讨层粘连蛋白α调控成纤维细胞增殖的机制,可阐明膝关节内粘连的形成机制,为瘢痕粘连的防治提供新线索和干预靶标。
英文摘要
Fibroblast excessive proliferation and external matrix deposition are important factors for the formation of intraarticular scar adhesion in the knee, but the definite mechanism is not yet fully clear. Laminin is one of the important extracellular matrix components, whereas abnormal activation of Wnt/β-catenin signaling pathway leads to the proliferation of fibroblasts and excessive fiber hyperplasia. Previous studies have shown that the expression of laminin α in scar fibroblasts significantly increased; up-regulation of laminin α could promote Wnt and β-catenin expression. In this study, we will aim to: (1) culture human fibroblasts in two-dimensional environment in vitro and explore the effect and mechanism of laminin α on regulating cell proliferation through the Wnt signaling pathway; (2) prepare the three-dimensional culture medium of decellularized extracellular matrix in vitro, and explore the effect and mechanism of laminin α on regulating proliferation of fibroblasts in three-dimensional environment through the Wnt signaling pathway; (3) establish the intraarticular scar adhesion model of knee joint in rabbit, and explore the effect and mechanism of laminin α on regulating fibroblasts proliferation and affecting the adhesion formation of knee. In this study, three-dimensional culture microenvironment is used to mimic the real internal state to explore the effect and mechanism of laminin α on regulating fibroblasts proliferation, which can clarify the formation of intraarticular adhesion of the knee and provide new clues and intervention targets for the prevention and treatment of scar adhesion.
研究背景和目的:成纤维细胞过度增殖和外基质沉积是膝关节内瘢痕粘连形成的重要因素。层粘连蛋白(laminin, LN)是细胞外基质的主要成分之一,是由α、β和γ三条链组成的异源三聚体糖蛋白。其中α链的LG结构域与细胞表面受体结合,调节细胞的增殖、迁移、凋亡等生物学行为。本研究探讨体外二维(2D)培养环境中laminin α (LAMA)调控成纤维细胞增殖等生物学行为的作用和机制;LAMA在脱细胞外基质(dECM)三维(3D)培养环境中调控成纤维细胞增殖等生物学行为的作用和机制;LAMA调控成纤维细胞增殖与膝关节内瘢痕粘连程度的关系。.实验方法:构建兔膝关节瘢痕粘连模型,术后不同时间点检测瘢痕组织中LAMA的表达水平。在2D环境中培养人成纤维细胞,构建LAMA过表达和敲低/敲除的慢病毒载体分别转染人成纤维细胞,采用CCK-8、Western blot、EdU和细胞周期分析检测慢病毒转染后成纤维细胞的增殖能力;利用Transwell、划痕实验和Western blot检测细胞的迁移能力;采用流式凋亡分析和Western blot检测成纤维细胞的凋亡变化。建立脱细胞外基质(dECM)3D培养环境,鉴定并评价dECM的结构和功能后,评估LAMA在dECM培养环境中对成纤维细胞增殖的影响。.实验结果:LAMA表达量与膝关节瘢痕粘连程度呈正相关:随着瘢痕粘连程度增加,LAMA4、LAMA3和LAMA5的表达量也逐渐增加。体外2D培养环境下,LAMA4促进成纤维细胞增殖、迁移,抑制成纤维细胞凋亡,是通过激活Wnt3a/β-catenin信号通路来实现的;LAMA1、LAMA3促进成纤维细胞增殖。与2D培养环境相比,dECM的3D培养环境更有利于细胞的快速粘附和增殖,而LAMA5在3D培养环境中能促进成纤维细胞增殖。.实验结论:层粘连蛋白α表达量与膝关节瘢痕粘连程度呈正相关;体外2D环境下,LAMA促进成纤维细胞增殖、迁移,抑制成纤维细胞凋亡,是通过激活Wnt3a/β-catenin信号通路来实现的,提示LAMA影响膝关节瘢痕粘连的形成。dECM的3D培养环境更有利于细胞的快速粘附和增殖,LAMA5在3D培养环境中能促进成纤维细胞增殖。
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Negative regulation of PI3K/AKT/mTOR axis regulates fibroblast proliferation, apoptosis and autophagy play a vital role in triptolide-induced epidural fibrosis reduction
PI3K/AKT/mTOR轴的负调控调节成纤维细胞增殖、凋亡和自噬在雷公藤甲素诱导的硬膜外纤维化减少中发挥重要作用
DOI:10.1016/j.ejphar.2019.172724
发表时间:2019-12-01
期刊:EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY
影响因子:5
作者:Dai, Jihang;Sun, Yu;Wang, Jingcheng
通讯作者:Wang, Jingcheng
Artesunate inhibits fibroblasts proliferation and reduces surgery-induced epidural fibrosis via the autophagy-mediated p53/p21(waf1/cip1) pathway
青蒿琥酯通过自噬介导的 p53/p21(waf1/cip1) 途径抑制成纤维细胞增殖并减少手术引起的硬膜外纤维化
DOI:10.1016/j.ejphar.2018.10.048
发表时间:2019
期刊:European Journal of Pharmacology
影响因子:5
作者:Wan Qi;Chen Hui;Li Xiaolei;Yan Lianqi;Sun Yu;Wang Jingcheng
通讯作者:Wang Jingcheng
Apigenin inhibits fibroblast proliferation and reduces epidural fibrosis by regulating Wnt3a/β-catenin signaling pathway
芹菜素通过调节 Wnt3a/β-catenin 信号通路抑制成纤维细胞增殖并减少硬膜外纤维化
DOI:10.1186/s13018-019-1305-8
发表时间:2019-08-14
期刊:JOURNAL OF ORTHOPAEDIC SURGERY AND RESEARCH
影响因子:2.6
作者:Jiao, Rui;Chen, Hui;Sun, Yu
通讯作者:Sun, Yu
Mitomycin C induces fibroblast apoptosis and reduces intra-articular scar adhesion by regulating miR-21 and its target Programmed cell death 4
丝裂霉素 C 通过调节 miR-21 及其靶标程序性细胞死亡 4 诱导成纤维细胞凋亡并减少关节内疤痕粘附
DOI:10.1016/j.fitote.2019.104392
发表时间:2020-04-01
期刊:FITOTERAPIA
影响因子:3.4
作者:Chen, Hui;Wang, Shuguang;Wang, Jingcheng
通讯作者:Wang, Jingcheng
Laminin α5 modulates fibroblast proliferation in epidural fibrosis through the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway
层粘连蛋白α5通过PI3K/AKT/mTOR信号通路调节硬膜外纤维化中的成纤维细胞增殖
DOI:10.3892/mmr.2020.10967
发表时间:2020-03-01
期刊:MOLECULAR MEDICINE REPORTS
影响因子:3.4
作者:Liu, Pengran;Chen, Hui;Sun, Yu
通讯作者:Sun, Yu
丝裂霉素C通过调控miR-200b表达诱导人成纤维细胞凋亡的机制研究
- 批准号:81301550
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:孙钰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
