《Doublecortin的動態表達在骨折癒合中的作用與調控機制》是依託華中科技大學，由張青松擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Doublecortin的動態表達在骨折癒合中的作用與調控機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張青松
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
骨折癒合是一個多因素、多途徑、多階段的修復過程，目前尚無一種高效、特異的促進骨折癒合的方法被公認。神經、骨骼、造血系統構成的Brain-Bone-Blood三角在骨折癒合過程中發揮著重要的作用，課題組在前期工作中首次將發現於神經系統的Doublecortin（DCX）套用於骨發生的研究，證實了DCX在肢芽間充質細胞中有表達，並參與了骨發生與軟骨內成骨，其表達量的動態變化與軟骨細胞進一步的分化方向密切相關。由於骨折癒合與骨發生的過程相似，並且我們在預實驗中也證實了小鼠骨折端存在DCX的表達，因此我們推測DCX參與骨折修復，其在不同時期的動態表達促進了早期幹細胞的召集及軟骨內成骨。本研究擬檢測DCX在骨折端的表達特點，與骨折端的組織形態改變作對比研究，並明確DCX對BMSCs向軟骨細胞分化、軟骨細胞成骨分化的影響，以及PP1去磷酸化對DCX的調控作用。可望為促進骨折癒合提供一個新思路。
結題摘要
過去的研究證實了DCX表達在小鼠胚胎早期肢芽的間充質細胞中，在骨生髮中心和關節軟骨中均有表達。軟骨內成骨是骨折癒合的重要方式，與胚胎骨生髮中心成骨過程相似。本項目擬於去發現DCX的動態表達參與骨折早期的癒合過程，並研究DCX與其它基因的相互影響等。 首先，建立LacZ基因小鼠、DCX-EGFP 轉基因小鼠骨折模型，比較骨折後不同時期DCX的表達特點，同時檢測Sox9、I型膠原、II型膠原的表達，明確骨折不同時期軟骨先驅細胞、成軟骨細胞的分化特點。其次，研究與DCX表達相關的基因，對不同孕期的胚胎小鼠掌部骨生髮中心作微解剖，分析組織中相關基因的表達量和與DCX及軟骨細胞分化的線性關係。再次，套用微陣生物晶片來檢測胚胎手掌中不同部位基因表達情況。最後，構建HRST-DCX-GP-eGFP 載體轉染脂肪幹細胞，經過細胞團培養後檢測其中各基因與DCX共表達的特點。 結果發現，大體染色顯示DCX參與了骨折後的早期修復，隨時間的增加，DCX的分布更加局限於骨折斷端。免疫組化顯示LacZ、Sox9、Pax7在骨折端有顯著的表達，且隨骨折後時間的增加，表達有增強；免疫螢光顯示：DCX與Pax7無共表達，DCX與Sox9有共表達。說明在骨折斷端的癒合過程中，DCX與肌肉先驅細胞無相關性，與軟骨先驅細胞相關，與DCX有可能參與骨折端的軟骨內成骨的構想一致。通過對胚胎表面螢光檢測發現在12.5天孕期時，間充質細胞出現了聚集。微陣生物晶片分析發現62種基因在12.5天小鼠的近端組織中表達量高於在13.5天小鼠腕部表達；有47種基因在在13.5天的小鼠腕部的表達高於12.5天的小鼠近端組織。細胞團培養發現DCX+脂肪幹細胞培養出來的軟骨塊中，CollagenII低表達，Aggrecan， Matrilin 2， GDF5高表達。 研究結果表明，DCX參與了骨折癒合早期的修復過程；我們成功的套用eGFP轉基因小鼠中綠色螢光來指導孕期12.5天和13.5天胚胎鼠手掌DCX+部位的微切割；同時，套用微陣生物晶片對於手掌不同部位的相關基因進行篩查，觀察到了Cytl1基因的獨特表達方式，以及DCX與CollagenII，Aggrecan， Matrilin 2， GDF5等的共同表達特點。這些結果將對骨折癒合中軟骨內成骨的過程及DCX生物特性的研究提供基礎理論依據。
