《PTH調節COX-2/PGE2-血管-骨偶聯的促骨合成新機制研究》是依託復旦大學，由程群擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：PTH調節COX-2/PGE2-血管-骨偶聯的促骨合成新機制研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程群
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
老年性骨質疏鬆及骨折發病率高、危害性大，目前防治效果不佳。申請者研究組前期研究發現骨組織血管生成減少與骨合成降低關係密切，在老年人骨質疏鬆發病中意義獨特，COX-2/PGE2軸介導骨血管生成-骨合成偶聯。我們還發現甲狀旁腺素（PTH）在體外體內均有效促進骨血管生成，並可能涉及COX-2/PGE2軸。PTH是目前唯一促骨合成藥物，但其促骨合成機制仍未充分闡明，我們擬通過體外和體內實驗證實PTH調節COX-2/PGE2軸促骨血管生成作用是其促骨合成的新機制，這一機制的闡明將對臨床合理使用促骨合成藥物及開發其他靶向藥物有重要意義。我們的研究內容：（1）老年人外周血內皮祖細胞數量功能異常與骨質疏鬆及骨折的相關性；（2）PTH通過調節內皮祖細胞旁分泌功能影響COX-2/PGE2對骨髓間質幹細胞誘導分化的作用及其機制；（3）PTH促骨合成作用是否通過其促血管生成介導，兩者之間的關在線上制。
結題摘要
老年骨質疏鬆及骨折發病率高、危害性大，目前防治效果不佳。申請人前期研究發現骨血管生成減少與骨合成降低關係密切，在老年人骨質疏鬆發病中意義獨特，甲狀旁腺素（PTH）可能促進骨血管生成，並與其促骨形成作用相關，但仍不確切。通過本研究我們發現：（1）與非骨質疏鬆老人相比，脆性骨折老人外周血及骨髓中內皮祖細胞數量明顯降低，細胞遷移率和小管形成功能明顯降低，內皮祖細胞數量與股骨頸和全髖的骨密度呈正相關，與成骨功能、血管內皮功能呈正相關。在體外，成骨前體細胞和血管內皮細胞共培養產生對話促進彼此的成熟分化和活性；這部分結果證明，骨組織的血管發生與骨發生相互調節，血管異常直接影響骨質量。（2）血管內皮細胞可檢測到PTH受體PTH1R，人重組PTH1-34（10-7M）促進內皮細胞的成熟分化、促進遷移率和小管形成，抑制其凋亡老化；但PTH1-34對內皮細胞COX-2/PGE2信號通路的作用仍不明確，故其作用機制還有待於進一步深入研究。在動物實驗，間歇性人重組PTH1-34干預（40ug/kg/d）有效促進骨折部位骨痂毛細血管的形成，加速骨折癒合並改善骨痂骨密度和力學強度，PTH還具有促進外源性間充質幹細胞向骨痂部位遷移募集的作用，從而與間充質幹細胞協同促進骨折癒合提高骨質量，提示PTH1-34臨床上可用於骨折不癒合、延遲癒合、骨不連線的患者，還可用於降低老年人骨、關節手術後因骨質量下降引起的手術失敗率、返修率和假體鬆動率。（3） 為了深入研究PTH促進血管生成的機制，構建了Tie-2 Cre ERT2和PTH1R Loxp/Loxp轉基因小鼠，並繁育得到組織特異性受體敲除的Tie-2 PTH1R-/-小鼠，完善了課題組動物實驗平台，為後續表型鑑定和功能機制研究創造了條件。（4）比較骨質疏鬆和非骨質疏鬆老人骨髓間充質幹細胞基因表達譜，通過二代測序建立了老年人間充質幹細胞非編碼RNA表達庫，統計分析發現31個非編碼RNA有顯著性差異，擴大樣本量驗證後得到顯著差異的6個microRNA和14個piwiRNA，對其進行初步功能研究發現某microRNA家族可明顯促進間充質幹細胞向成骨分化，初步機制研究提示其參與BMP2/wnt-b-catenin信號通路調節。
