《調控腱系分化的關鍵轉錄因子組合及其機制研究》是依託浙江大學，由陳曉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：調控腱系分化的關鍵轉錄因子組合及其機制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：陳曉
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本申請人前期利用胚胎幹細胞構建了組織工程肌腱的模型（Stem Cells, 2009），但幹細胞向肌腱系分化的知識缺乏。鑒於心肌與神經系分化研究揭示轉錄因子組合精確調控相應的組織分化，且本人前期研究顯示轉錄因子SCX可促進但不足以決定ESC向肌腱系分化，因此，本研究擬探尋調控肌腱分化的關鍵轉錄因子組合及其相關機制。本課題套用前期成功構建的組織工程肌腱模型，通過肌腱分化報告系統來篩選肌腱相關轉錄因子，並探求相關細胞信號調控機制。本課題的研究，將預期明確肌腱分化的最佳轉錄因子組合，從而更準確有效地調控幹細胞腱系分化，為肌腱再生提供理想的種子細胞，實現損傷肌腱的完全修復。
結題摘要
肌腱損傷是常見的運動損傷，臨床常規治療方法有理療、手術縫合以及移植。近年來研究者開始嘗試採用肌腱組織工程技術來治療和修復肌腱缺損。不論是臨床還是組織再生，修復後的肌腱存在很多問題，比如肌腱粘連，肌腱膠原纖維小，力學性能差等。實現肌腱修復再生存在困難的原因在於，對肌腱發育生物學的研究相對滯後，而發育生物學卻為肌腱分化研究提供了線索。已有的肌腱韌帶發育分化研究表明①SCX是肌腱祖細胞的標誌，但目前從SCX+祖細胞到成熟肌腱的分化調控知識缺乏。②轉錄因子HOXA11，Mkx等在肌腱發育過程存在促肌腱膠原分泌及成熟現象。 本課題擬利用小鼠間充質幹細胞及胚胎幹細胞，通過基因工程手段來研究複合轉錄因子調控幹細胞向肌腱祖細胞到成熟肌腱細胞的誘導分化。研究目的是找到關鍵轉錄因子，發現為肌腱分化調控提供新知識，並將通過更準確調控腱系分化為肌腱再生提供新種子細胞。同時，在研究轉錄因子功能基礎上，本研究還研究了轉錄因子與其他誘導因素組合的作用。 本研究結果發現：1、研究了不同肌腱轉錄因子對幹細胞向肌腱分化的作用。初步篩選發現該批轉錄因子組合對肌腱誘導效果不明顯，而進一步研究發現，SCX, Mohawk, HOXA11三個轉錄因子中MKX對肌腱誘導成熟作用最強，組合併不能增強誘導效果。2、SCX是肌腱分化重要因子，在細胞3D培養情況下，可促進肌腱分化，部分抑制肌腱、軟骨分化。3、SCX可協同力學刺激誘導肌腱分化，促進膠原纖維成熟，並抑制力學刺激的骨誘導作用。4、SCX與力學刺激可協同促進損傷肌腱再生。5、SCX與力學刺激的協同作用可能是通過BMP-Smad-Runx2通路起作用，SCX可抑制BMP通路及力學刺激誘導的BMP-Smad表達，並抑制Runx2入核，達到協同誘導分化作用。進一步研究力學刺激及SCX在促進肌腱修復及膠原纖維成熟的機制，闡明相關影響因素，可望精確調控組織工程肌腱成分而達到肌腱再生。 這些結果也表明，儘管目前已發現系列肌腱相關轉錄因子，但是肌腱誘導作用的組合併不在其中，根據目前的結果MKX和SCX認為是其中兩個關鍵基因。但由於時間問題，進一步誘導和鑑定需要將是接下來的後續工作。該研究發現將為肌腱分化調控提供新知識，並將可能通過更準確調控幹細胞腱系分化為肌腱再生的新的種子細胞和手段。
