《Ndrg1/2/4基因家族在調控脊椎骨結構形成過程中的作用》是依託上海交通大學，由郭熙志擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Ndrg1/2/4基因家族在調控脊椎骨結構形成過程中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭熙志
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脊椎骨的病變，包括椎間盤突出，脊椎骨骨質增生等，是人群中非常常見的疾病。動物脊椎骨由五種不同的椎骨組成：頸椎骨，胸椎骨，腰椎骨，骶椎骨和尾椎骨。這些脊椎骨由原體節中胚層，在時鐘因子和Hox 基因家族的指導下，按照一定的時空順序形成單個體節；然後這些體節分化形成屬性和結構各異的脊椎骨。研究表明，時鐘因子在體節前節期就決定了脊椎骨的屬性和結構。目前，對體節分節後調控體節和脊椎骨分化的分子機制所知甚少。Ndrg1/2/4是在體節生骨節中表達的蛋白因子家族。對基因敲除小鼠的初步分析表明，Ndrg2對體節分節後期的脊椎骨屬性和結構有重要的分化指導作用。這大大拓展了我們對脊椎骨晚期結構形成機制的理解。我們將深入研究Ndrg1/2/4基因家族在調控脊椎骨結構形成和維持過程中的作用，為治療脊椎相關疾病提供新的線索。
結題摘要
脊椎骨的病變，包括椎間盤突出，脊椎骨骨質增生等，是人群中非常多見的疾病。動物脊椎骨由五種不同的椎骨組成：頸椎骨，胸椎骨，腰椎骨，骶椎骨和尾椎骨。這些脊椎骨由原體節中胚層，在時鐘因子和Hox 基因家族的指導下，按照一定的時空順序節律性的形成單個體節和結構各異的脊椎骨。研究表明，時鐘因子在體節節前期就決定了脊椎骨的屬性和結構。我們研究發現，Ndrg2 是在體節生骨節中特異表達的因子。Ndrg2基因最開始表達在前原節期中胚層中，與Fgf8的表達譜部分重疊。在體節分節之後，Ndrg2基因表達在體節的中胚層細胞中，體節分化一段時間後Ndrg2基因的表達消失。Ndrg2-/-敲除小鼠表現出一系列脊椎骨同源異型轉變缺陷。在成骨細胞或軟骨細胞中敲除Ndrg2基因，也會導致類似的脊椎骨同源異型轉變缺陷。我們通過轉基因小鼠Col1a1-Ndrg2和Col2a1-Ndrg2分別在成骨細胞和軟骨細胞中過表達Ndrg2基因，會導致相反的脊椎骨同源異型轉變缺陷。而Ndrg2基因在調控脊椎骨的模式和屬性過程中，在Hoxc8-11 基因的上游起作用。我們還發現Ndrg2可能對Bmp/Smad信號通路的抑制作用。有趣的是，Ndrg1/2雙敲的小鼠與Ndrg1單敲或者Ndrg2單敲的小鼠相比，在脊椎特性上並沒有表現出疊加的缺陷。這表明Ndrg1基因在脊椎的分化過程中與Ndrg2基因沒有冗餘作用。所有這些數據表明，Ndrg2基因在體節節後期，通過Hox, Bmp信號因子調控脊椎骨分化和結構形成，為治療脊椎相關疾病提供新的理論線索。
