纤粘连蛋白-成骨生长肽复合涂层材料通过Ephb4-Ephrinb2信号通路调控糖尿病牙槽骨稳态的分子机制研究
批准号:
81701033
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘帆
依托单位:
学科分类:
口腔颅颌面组织生物力学和生物材料
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘奕、陈岑、李健、刘敏达、杨晓丰
中文摘要
临床上因糖尿病牙槽骨稳态失衡导致无法种植修复的现象十分常见,严重影响患者生活质量,尚无良好解决方法。本课题前期工作发现,纤粘连蛋白-成骨生长肽(FN-OGP)复合涂层材料可以通过上调Ephb4表达促进高糖状态成骨细胞分化,通过与其配体Ephrinb2结合,抑制破骨细胞c-Fos、NATc1表达,影响破骨细胞分化,但具体机制不详。本项目旨在探讨高糖对成骨、破骨细胞增殖及分化能力的影响,确定Ephb4和Ephrinb2在糖尿病骨稳态失衡中的作用;阐述Ephb4-Ephrinb2信号通路在FN-OGP复合涂层材料在促进高糖状态成骨细胞分化,抑制破骨细胞分化过程中的关键作用,通过检测FN-OGP涂层材料修复糖尿病牙槽骨缺损能力,进一步明确其通过Ephb4-Ephrinb2信号通路调控糖尿病牙槽骨稳态的分子机制,为未来FN-OGP涂层材料的研发提供理论依据,更好地满足糖尿病患者修复骨缺损的临床需要。
英文摘要
The limitation of implant prosthesis because of diabetic alveolar resorption is common in clinical, which has a severe impact on living quality. We previously found Fibronectin-Osteogenic growth peptide biomaterials (FN-OGP biomaterials) could promote osteoblast differentiation by Ephb4 up-regulation under high glucose. With the combination on Ephrinb2, Ephb4 could suppress the expression of c-Fos and NATc1, which could inhibit the osteoclast differentiation, while the specific molecular mechanism is unclear. Therefore, our project will discuss the proliferative and differentiative ability of osteoblasts and osteoclasts stimulated by high glucose, in order to demonstrate the affect of Ephb4 and Ephrinb2 on diabetic bone imbalance. Besides, we will find the effect of Ephb4-Ephrinb2 in the process of promoting osteoblastic differentiation and suppressing osteoclastic differentiation induced by FN-OGP biomaterials under high glucose, and illustrate the molecular mechanism of diabetic alveolar bone dynamic balance regulated by Ephb4-Ephrinb2 signal pathway on FN-OGP biomaterials to meet the clinical needs of osteanagenesis and bone defect repair among diabetic patients.
本项目针对种植体表面改性涂层材料促进间充质干细胞成骨分化的现象,发现Ephb4-Ephrinb2参与到牙槽骨稳态动态平衡。课题组近而利用GO-PLL多聚物成功负载FN和OGP生物活性分子,我们制备了合适粒径大小的 GO-PLL负载系统,可以通过静电吸附作用固定多种生物活性分子,并实现可控序列释放。GO-PLL负载系统复合无细胞SF/BCP多孔支架,通过可控释放FN和OGPs显著促进BMSCs的粘附、增殖和成骨分化,具有良好的生物相容性和成骨诱导活性,为修复骨缺损和引导骨再生提供理论依据。 接下来,在高糖环境下,将过表达Ephb4的BMSCs与GO-PLL/FN+OGP/SF/TCP支架共培养后可以显著提高BMSC的粘附增殖和分化,反过来加入Ephb4的抑制剂后BMSCs的生物活性均下降,初步探讨了FN+OGP复合支架材料在高糖环境下通过Ephb4-Ephrinb2信号通路促进成骨分化的分子机制。此外课题组制备兔子颅骨缺损模型,将Ephb4过表达和Ephb4沉默的BMSCs复合到水凝胶里,发现过表达Ephb4的支架材料可以有效修复骨缺损。
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Synergistic Effects on Incorporation of β-Tricalcium Phosphate and Graphene Oxide Nanoparticles to Silk Fibroin/Soy Protein Isolate Scaffolds for Bone Tissue Engineering
β-磷酸三钙和氧化石墨烯纳米颗粒掺入丝素蛋白/大豆分离蛋白支架用于骨组织工程的协同效应
DOI:
10.3390/polym12010069
发表时间:
2020-01-01
期刊:
POLYMERS
影响因子:
5
作者:
[Liu, Fan, Liu, Chen, Liu, Yi]
通讯作者:
Liu, Yi
Osteogenesis of 3D printed macro-pore size biphasic calcium phosphate scaffold in rabbit calvaria
3D打印大孔径双相磷酸钙支架在兔颅骨中的成骨作用
DOI:
10.1177/0885328218825177
发表时间:
2019-04-01
期刊:
JOURNAL OF BIOMATERIALS APPLICATIONS
影响因子:
2.9
作者:
[Liu, Fan, Liu, Yi, Lee, In-Seop]
通讯作者:
Lee, In-Seop
USF2 enhances the osteogenic differentiation of PDLCs by promoting ATF4 transcriptional activities
USF2通过促进ATF4转录活性增强PDLCs的成骨分化
DOI:
10.1111/jre.12689
发表时间:
2019-08-26
期刊:
JOURNAL OF PERIODONTAL RESEARCH
影响因子:
3.5
作者:
[Liu, Fan, Wang, Xiaohong, Liu, Yi]
通讯作者:
Liu, Yi
3D printed porous Ti6Al4V cage: Effects of additive angle on surface properties and biocompatibility; bone ingrowth in Beagle tibia model
3D打印多孔Ti6Al4V保持架:附加角度对表面性能和生物相容性的影响;
DOI:
10.1016/j.matdes.2019.107824
发表时间:
2019-08-05
期刊:
MATERIALS & DESIGN
影响因子:
8.4
作者:
[Chen, Cen, Hao, Ya, Lee, In-Seop]
通讯作者:
Lee, In-Seop
纳米黑磷水凝胶通过YAP组蛋白乳酸化修饰介导的代谢重编程促进骨髓间充质干细胞成骨分化的分子机制研究
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批准号:82372135
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:刘帆
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依托单位:
国内基金
海外基金