《FAK-PI3K/Akt通路對鈦材料骨結合的影響及其調控機理研究》是依託上海交通大學，由賴紅昌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：FAK-PI3K/Akt通路對鈦材料骨結合的影響及其調控機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：賴紅昌
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鈦種植體通過將自身性質的信號傳遞給所處微環境來調控相關細胞的生物學行為，最終實現骨結合。這一過程的調控機制不明，極大地限制了種植技術的進一步發展。在過去幾年中，本課題組研究發現鈦表面對種植體骨結合的影響可能通過干預表面粘附細胞早期的FAK表達來調控。本課題擬在此基礎上以高表面自由能粗化鈦材料為載體，套用免疫細胞化學技術、RT-PCR技術及基因轉染技術，從分子水平研究FAK下游通路PI3K/Akt在鈦-成骨細胞信號傳導中的作用，探討鈦材料表面特性影響成骨細胞早期生物學行為的具體信號傳導途徑，最終闡明FAK-PI3K/Akt通路對骨結合的影響及其具體調控機制，為進一步揭示鈦-成骨細胞-骨結合的具體機制奠定基礎。旨在探討新的種植體表面處理技術的研發模式，為加速研發具有自主智慧財產權又具當代口腔種植系統先進設計理念的新型種植體材料及國產種植系統提供新的思路。
結題摘要
鈦種植體通過將自身性質的信號傳遞給所處微環境來調控相關細胞的生物學行為，最終實現骨結合。這一過程的調控機制不明，極大地限制了種植技術的進一步發展。本課題以高表面自由能粗化鈦材料為載體，從分子水平研究FAK下游PI3K/Akt及Erk1/2兩條信號通路在鈦-成骨細胞信號傳導中的作用，探討鈦材料表面特性影響成骨細胞早期生物學行為的具體信號傳導途徑。研究證實鈦表面粗糙度和親水性是影響成骨細胞生物學行為的重要因素，和光滑鈦表面相比，普通噴砂酸蝕鈦表面能通過促進 ALP、 鈣基質的分泌和骨功能基因的表達顯著促進成骨細胞分化並抑制其增殖， 親水性噴砂酸蝕鈦表面這一效應比普通噴砂酸蝕表面更加顯著。研究發現粗糙鈦表面促進成骨細胞分化與抑制 PI3K/Akt信號通路有關。與普通粗糙鈦表面相比，親水性的粗糙鈦表面促進成骨細胞分化的作用更加顯著。親水性粗糙鈦表面可加快成骨細胞由增殖進入分化的時間，並且其促進成骨細胞分化的作用與抑制PI3K/Akt信號通路有關，但通過加入LY294002抑制劑抑制PI3K/Akt信號通路對成骨細胞的作用僅表現在細胞分化早期。針對Erk1/2通路的研究則發現，普通噴砂酸蝕鈦表面加入 ERK1/2 通路特異性抑制劑能明顯促進成骨細胞骨功能基因的表達，Western-blot 結果顯示和 PT 表面相比，SLA 組成骨細胞內 ERK1/2 蛋白的磷酸化水平亦有所降低。研究還發現，加入PD98095 的 PT 組和未加入該抑制劑的 SLA 組均能降低 ERK1/2 蛋白的磷酸化水平，但 SLA 組不如 PT 組效應顯著。
