低氧對骨髓間充質幹細胞成骨分化的影響及機制研究

《低氧對骨髓間充質幹細胞成骨分化的影響及機制研究》是依託山東大學，由魏奉才擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：低氧對骨髓間充質幹細胞成骨分化的影響及機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：魏奉才
• 依託單位：山東大學

中文摘要

BMSCs是骨組織工程理想的種子細胞在體外具有良好的成骨分化能力，但是其體內成骨能力卻非常有限。骨損傷的低氧環境是限制BMSCs成骨分化的主要因素。低氧可持續上調Id分子，且Id分子在BMSCs成骨分化過程中的表達變化，是BMSCs成骨分化順利進行的關鍵，提示Id分子可能是低氧抑制BMSCs成骨分化的關鍵分子。Id分子可活化成脂分化因子PPARγ，其可能參與低氧下Id分子對BMSCs的成骨抑制。低氧也可通過其他途徑誘導脂肪分化，阻斷PPARγ並不能完全促進成骨分化。低氧可上調HDAC4降低Runx2的表達抑制成骨，抑制HDAC4可以促進成骨分化。本研究擬採用低氧控制系統、轉錄組學、RNA干擾等技術，探討低氧通過Id抑制BMSCs成骨分化的途徑及調控機制，驗證HDAC4對成骨分化的抑制作用；尋求低氧抑制BMSCs成骨分化的因素，為BMSCs體內成骨的臨床套用提供理論基礎和新的策略。

結題摘要

低氧環境是限制骨損傷中BMSCs成骨分化的主要因素，但低氧如何調控其分化目前尚不清楚。本研究對低氧調控BMSCs的成骨分化進行研究，發現低氧可持續上調Id分子。將BMSCs置於低氧環境下，在成骨誘導分化過程中分析檢測發現Id可調控PPARγ及HDAC4從而下調Runx2影響BMSCs的成骨分化；採用轉錄組晶片技術篩選低氧條件下調控Id的關鍵通路分子，利用不同的阻斷策略阻斷PPARγ及抑制HDAC4，發現在低氧環境下可增加BMSCs的成骨分化；建立大鼠骨缺損模型，構建不同靶分子的干擾載體及載體處理的大鼠BMSCs，進行體內成骨分析研究。對低氧環境下BMSCs定向成骨分化及其調控機制的揭示，將為其在骨組織工程中的套用研究帶來新的希望和製備策略。