《模擬微重力環境Hedgehog調控MSCs成軟骨分化的信號串話機制》是依託同濟大學，由吳興擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：模擬微重力環境Hedgehog調控MSCs成軟骨分化的信號串話機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：吳興
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
Hedgehog信號對骨髓間充質幹細胞（MSCs）多向分化起重要調控作用，但生理狀態下Hedgehog對MSCs成軟骨分化的調控機制尚未闡明。我們預實驗結果提示模擬微重力環境促進MSCs成軟骨分化；經Hedgehog修飾的MSCs軟骨特徵性蛋白表達增強。因此我們提出假說：生理環境下Hedeghog可能與多種信號通路串話協調完成MSCs的成軟骨分化。本課題我們將於模擬微重力環境採用轉基因、siRNA干擾、FISH、Realtime-PCR、Luciferase、Multiplex Westernblot等對Ihh、Shh在MSCs軟骨分化中的調控及與Wnt、TGF-β/BMP、FGF、IGF的信號串話機制開展深入研究，後採用動物軟骨缺損修復模型，研究Hedgehog在體內局部的作用。本課題將為研究Hedgehog對MSCs成軟骨分化的調控機理奠定基礎，為軟骨組織工程基礎研究提供新的思路。
結題摘要
關節軟骨由於其損傷後修復能力非常有限，所以一直是骨科臨床及實驗研究的重點方向。骨髓間充質幹細胞（bone marrow mesenchymal stem cell， BMSC）是目前公認的理想的軟骨組織工程種子細胞來源，但影響其軟骨分化的參與因素很多。研究表明，hedgehog、IGF-1、TGF-β及BMP等信號通路都有參與BMSCs軟骨分化的調控，但具體機制仍不清楚。本課題的目的是探討微重力環境下hedgehog對骨髓間充質幹細胞成軟骨分化影響及其與IGF-1、BMP通路在誘導成軟骨方面的相互影響作用。BMSCs轉染腺病毒72小時後螢光顯微鏡下可見明顯綠色螢光，轉染效率達 95%。實時螢光定量 PCR及ELISA檢測轉染後Ihh和Shh高表達，加入BMP-2及IGF-1後，可明顯促進Ihh的表達。RCCS誘導環境下轉染Ihh及Shh誘導10天及21天Wertern blot檢測collagenⅡ，ANCN表達水平高於二維誘導環境，且Ihh與IGF-1及BMP-2共培養時collagenⅡ，ANCN表達水平也高於對照組。BMP-2通路可通過刺激Smo及Gli-1表達，從而刺激Hedgehog通路下游基因表達。IGF-1通路可刺激Gli-1表達，刺激Hedgehog通路下游基因表達。體內研究顯示BMSCs共轉染Ihh和Shh後，6周及8周后軟骨缺損修復情況明顯優於單轉染Ihh和Shh組。模擬微重力環境下（RCCS），共轉染Ihh和Shh可明顯提高骨髓間充質幹細胞成軟骨能力及軟骨損傷修復能力，BMP-2及IGF-1也能協同刺激Hedgehog通路促進骨髓間充質幹細胞成軟骨分化。
