《從Wnt通路靶向調節OPN探討骨關節炎發病的分子機制》是依託中南大學，由高曙光擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：從Wnt通路靶向調節OPN探討骨關節炎發病的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：高曙光
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
骨關節炎(OA)是一種累及軟骨、滑膜和軟骨下骨等結構的疾病。Wnt/β-catenin通路與軟骨細胞功能行為等密切相關，我們曾證實Wnt抑制因子1、β-catenin與軟骨退變程度相關。OPN是一種糖蛋白，我們也證實其在OA患者軟骨和滑膜中高表達。先前研究提示，Wnt通路調控OPN預測結腸癌的生存率。但Wnt通路和OPN在OA中的具體調控機制及其是否是OA有效治療靶點尚未明確。我們推測OA中Wnt通路對OPN有一定調控作用，且在其作用途徑中給予siRNA干擾可能延緩甚至阻止OA的進展。為證實這一假說，我們採用EMSA、siRNA等分子生物學技術，觀察關節內組織和細胞中Wnt通路成員和OPN的表達，探討Wnt通路靶向調控OPN介導關節OA改變的作用和機制，明確靶基因siRNA對OA的效應。本課題將從新的視覺闡明OA的發病和發展機制，為探尋OA新的治療方法提供新的靶分子。
結題摘要
骨關節炎(OA)是一種常見退行性關節疾病。我們已證實Wnt通路和骨橋蛋白（OPN）與OA發病相關。先前研究提示，Wnt通路調控OPN預測結腸癌的生存率。故推測OA中Wnt通路對OPN有一定調控作用，且在其作用途徑中給予siRNA干擾可能延緩甚至阻止OA的進展。為了證實以上推測：首先，運用免疫組化法觀察Wnt通路和OPN在OA軟骨中的表達及其與病情嚴重性的相關性。結果顯示：DKK-1、Wnt3A、TCF-4、WISP-1、β-catenin、αvβ3、PI3K、OPN、β-半乳糖苷酶在OA軟骨中異常表達。WISP-1、β-catenin、αvβ3、OPN、β-半乳糖苷酶與OA病情嚴重性呈正相關。第二，WB和qRT-PCR方法檢測OA患者軟骨細胞中Wnt通路和OPN表達水平，結果與免疫組化一致。第三，通過凝膠遷移試驗和螢光酶素活性分析，發現TCF-4與β-catenin存在結合，並調節OPN的表達。第四，運用過表達質粒或siRNA轉染人軟骨細胞，發現升高和降低TCF-4表達分別引起OPN表達的升高和降低；發現升高β-catenin表達引起OPN表達升高，但降低β-catenin表達不改變OPN表達。此外，通過上調和下調軟骨細胞WISP-1表達觀察WISP-1的作用，並通過αvβ3 抗體和PI3K/Akt抑制劑觀察WISP-1的作用機制，發現WISP-1與αvβ3受體結合，激活PI3K/Akt通路，上調OPN表達並抑制軟骨細胞凋亡和衰老。第五，OA動物模型關節內注射ICG-001降低β-catenin表達後，引起OPN的表達下調、軟骨細胞凋亡增加。第六，OA動物模型關節內注射LiCI升高WISP1表達後，引起OPN表達的升高，軟骨細胞衰老和凋亡的降低，進一步緩解OA進展。而WISP1siRNA干預見到相反的結果。本項目首次發現異常表達的Wnt通路成員（如WISP-1）與OA嚴重程度相關，可以用於監測OA病情進展。升高的β-catenin與TCF-4結合，形成β-catenin/TCF-4 複合物，激活OPN表達，影響軟骨細胞凋亡，參與OA發生髮展。並且，WISP-1結合αvβ3後，激活PI3K/Akt通路，促進OPN表達，抑制軟骨細胞凋亡和衰老，緩解OA進展。本課題從新的視覺闡明了OA的發病和發展機制，為探尋OA治療提供了新的靶分子。
