《用蛋白質組學研究下頜牽張成骨中的力學信號轉導機制》是依託四川大學，由葉斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：用蛋白質組學研究下頜牽張成骨中的力學信號轉導機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：葉斌
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
牽張成骨是一種利用機械張力刺激骨再生的內源性組織工程技術，在顱頜面發育不全和骨缺損的矯治中具有廣闊的套用前景，由於其成骨的確切分子機制和信號傳導途徑尚不清楚，導致其在臨床的套用受限。本研究首先擬採用比較蛋白質組學的研究策略，對比分析下頜牽張成骨與骨折癒合過程中的蛋白質表達差異譜，初步篩選牽張成骨過程中可能存在的力學信號轉導通路。進一步針對目前體外研究中發現的在細胞機械應力轉導中可能起主要作用的整合素信號通路，採用RNA干擾和過表達載體技術，抑制和促進牽張間隙中整合素β1的表達，觀察牽張骨痂中蛋白表達譜的變化，同時用RT-PCR、Westernblot等方法檢測該通路相關重要信號分子的表達變化，用組織學、X光片、Micro-CT等方法觀察阻斷和加強該通路後對成骨的影響，初步探尋整合素信號通路在下頜牽張成骨中的作用和分子調控機制。
結題摘要
牽張成骨中機械張力作用於感應細胞並轉化為胞內的生化信號，誘導成骨細胞系的增殖、分化和胞外基質礦化過程中信號傳導通路的環節和分子調控機制尚不完全清楚，導致目前仍未找到一種理想高效的方法促進成骨。本項目通過基因晶片技術，分析大鼠牽張成骨不同時期牽張區組織所有mRNA的表達情況，發現力傳導相關因子Gja1, FAK、Lepr、ERK1及ERK2在牽張成骨力傳導過程中起到重要作用；同時，我們發現Wnt及Bmp通路主要在牽張晚期被激活，而Ihh主要在牽張中期被激活。進一步通過RNA干擾降低牽張區FAK的表達，發現FAK干擾後，P-ERK1/2、P-JNK、P-P38MAPK、c-fos及OPN表達顯著降低，且早期和晚期成骨效果顯著減低。體外實驗中，在加力前，用FAK特異性siRNA慢病毒表達載體感染骨髓間充質幹細胞（BMSCs），結果發現: 相對於對照組，FAK基因沉默組骨向分化因子Runx 2、ALP表達減弱，整合素重要信號分子integrinβ1和ILK表達顯著減弱。說明FAK基因被抑制後，對BMSCs的骨向分化有一定的影響，以上結果說明Intergin-FAK-MAPK通路在牽張成骨的力學誘導成骨過程中起重要作用。另外，我們將牽張中表達顯著增高的PTH因子用於快速牽張所誘導的成骨不良條件中，發現能明顯促進新骨生成，具有潛在的臨床套用價值。本項目為系統性研究牽張成骨中信號傳導通路和分子調控機制奠定了基礎，為進一步針對整合素-細胞骨架信號轉導通路促進牽張成骨提供理論依據。
