《多孔鈣磷生物陶瓷誘導幹細胞成骨分化的信號通路研究》是依託四川大學，由譚言飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多孔鈣磷生物陶瓷誘導幹細胞成骨分化的信號通路研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：譚言飛
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多孔鈣磷生物陶瓷材料具有骨誘導性，可誘導幹細胞分化，加速骨修復。幹細胞向成骨細胞分化的過程受一系列細胞因子表達影響和控制，其中相關的信號通路和信號分子扮演著重要的角色。前期研究發現鈣磷陶瓷可引起Cbfa1和Osteocalcin高表達，但參與骨誘導過程中的信號分子及信號通路尚不清楚。目前對於骨骼發育和骨代謝研究表明，成骨細胞分化過程主要有Wnt/LRP5/β-catenin 信號通路，BMP/Smads 信號通路等。因此，本項目擬通過研究鈣磷材料對Wnts、LRP5、β-catenin 、BMP、Smads等信號分子表達的影響，揭示鈣磷材料骨誘導作用激活的細胞信號分子和信號通路。本研究有助於闡明材料骨誘導作用的分子機理，並可通過研究材料對關鍵基因Cbfa1啟動子的表達調控, 建立骨誘導性材料快速篩選平台，進一步製備和篩選多孔鈣磷材料。
結題摘要
多孔鈣磷生物陶瓷材料具有骨誘導性，可誘導幹細胞分化，加速骨修復，因此成為目前生物材料研究領域的熱點。幹細胞向成骨細胞分化的過程受一系列細胞因子表達影響和控制，其中相關的信號通路和信號分子扮演著重要的角色。本課題研究了鈣磷材料骨誘導過程中的關鍵調控基因及信號分子及信號通路，包括Wnt/LRP5/β-catenin 信號通路，和BMP/Smads 信號通路。本項目研究發現，鈣磷材料在體外與兔MSCs複合培養後，能夠刺激關鍵調控基因BMPII、BMP4以及Osterix等基因的高表達。進一步對Wnts、LRP5、β-catenin 、BMP、Smads等信號分子的研究顯示，鈣磷材料骨誘導作用可能激活的細胞信號分子和信號通路是BMPII/ LRP5/ Osterix。體內實驗發現，材料組可以檢測到BMPII的高表達，成骨關鍵基因Osterix和Runx2也都高表達，同時，ALP及OCN等成骨細胞標誌性基因也能夠檢測到表達。體內實驗結果與體外實驗結果一致。通過研究材料對關鍵基因Runx2啟動子的表達調控表明骨誘導過程並不通過作用於Runx2啟動子。本研究初步闡明材料骨誘導作用的信號通路機理，即以BMPII/ LRP5/ Osterix為主要信號通路，然後刺激關鍵調控基因Osterix和Runx2高表達以及成骨標誌基因OCN及ALP等的表達。
