Direct and indirect contributions of perivascular stem cells to bone healing

血管周围干细胞对骨愈合的直接和间接贡献

基本信息

  • 批准号:
    10203809
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27.59万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-08-28 至 2023-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY As an alternative to autograft bone, mesenchymal stem cells (MSC) have been employed to accelerate bone repair. However, current MSC sources have significant drawbacks, including: (1) scarce availability, (2) need for culture, and (3) significant cell heterogeneity with decreased bone-forming efficacy. Our solution is the use of a novel, purified and uncultured stem cell source, known as Perivascular Stem Cells (PSC). PSC are prospectively purified ancestors of culture-derived, traditional MSC, and are identified by their presence around vessels. Unlike bone marrow stem cells (BMSC), PSC have significant advantages for clinical translation, including: (1) isolation by fluorescence activated cell sorting (FACS) rather than culture, (2) high homogeneity, and (3) high quantity for clinical application. Our data show that PSC exert bone healing effects via both direct and paracrine mechanisms, including a combination of pro-osteogenic and pro-vasculogenic effects on host bone tissue. Exciting recent data suggest that PSC frequency, viability, growth and differentiation factor (GDF) elaboration and osteogenic differentiation are resistant to the detrimental effects of osteoporotic bone loss. In contrast, BMSC show reduced numbers, proliferation, and osteogenic differentiation potential with osteoporosis. This marked difference has led us to directly and systematically compare the bone healing potential of PSC versus BMSC in the current proposal. Overall, the following Early Stage / New Investigator application will address the cellular and signaling mechanisms through which perivascular stem cells promote bone healing through direct and indirect effects, and their unique resistance to osteoporotic conditions. AIM 1: Evaluate the direct and paracrine effects of PSC in bone healing. Through a systematic series of studies, we will examine the effects of PSC on osteoprogenitor cell migration and differentiation, as well as angiogenesis and neovascularization in bone healing. Osteoblast and endothelial cell reporter animals will be utilized to compare host:donor cell contributions in our previously described femoral segmental defect (FSD) model. Studies will be performed head-to-head with culture-derived BMSC application. Differences in bone healing outcomes between treatment groups will be statistically correlated with in vitro GDF elaboration. AIM 2: Demonstrate the importance of host versus donor osteoporosis in PSC bone healing. As mentioned, PSC demonstrate marked resistance to the detrimental effects of osteoporotic bone loss. However, our pilot data suggest that osteoporotic status of the ‘host bone’ but not ‘donor MSC’ may impact bone healing. Here, we will determine the extent to which osteoporosis within transplanted PSC or host bone tissue affects bone healing. Studies will be performed head-to-head with culture-derived BMSC application in our FSD model. Differences in bone healing will be correlated with GDF and bone inhibitory signal expression.
项目摘要 作为亲笔骨的替代方案,已使用间充质干细胞(MSC)加速 但是,当前的MSC来源有明显的缺点:(1)(2) 对培养物的需求,(3)我们解决方案的明显细胞异质性 新型,纯化和未培养的干细胞源的使用,称为血管周围干细胞(PSC)。 PSC是前瞻性纯化的文化衍生的祖先 与骨髓干细胞(BMSC)不同,PSC具有显着的优势 临床翻译,包括:(1)通过荧光激活细胞分类(FACS)而不是培养物分离,(2) 高均质表,(3)用于临床应用的大量。 我们的数据表明,PSC通过直接和旁分泌机制发挥骨骼愈合作用,包括 促骨和血流生成对宿主骨组织的影响。 PSC频率,生存力,生长和分化因子(GDF)阐述和成骨区分 对比度抗骨质骨损失的有害作用。 骨质疏松症的延长和成骨分化潜力。 直接和系统地比较当前建议中的骨骼愈合PSC与BMSC。 总体而言,以下早期 /新研究者的应用将解决细胞和信号传导 血管周干细胞通过直接和间接作用促进骨骨愈合的机制, 以及对骨质疏松条件的独特耐药性。 AIM 1:通过系统的系列评估PSC在骨骼愈合中的直接和旁分泌效应。 在研究中,我们将研究PSC对骨基因细胞迁移和区分的影响,以及 骨愈合中的血管生成和新血管形成。 用来比较主机:在我们的预期股中描述的股骨分段缺陷(FSD)中的供体细胞贡献 模型将通过培养的BMSC进行头对头 治疗组之间的愈合结果将与体外GDF阐述相关。 AIM 2:证明宿主与供体骨质疏松症在PSC骨骼愈合中的重要性 提到的,PSC表明对骨质疏松骨质流失的有害作用有明显的抵抗力。 霍弗(Howver),我们的飞行员数据表明​​,“宿主骨骼”的骨质疏松状态,但没有“捐赠者MSC”可能会影响 骨骼愈合。 组织会影响骨骼愈合。 我们的FSD模型。

项目成果

期刊论文数量(42)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Overlapping features of rapidly progressive osteoarthrosis and Charcot arthropathy.
  • DOI:
    10.1016/j.jor.2019.02.015
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Takashi Sono;C. Meyers;Daniel Miller;Catherine Ding;E. McCarthy;A. James
  • 通讯作者:
    Takashi Sono;C. Meyers;Daniel Miller;Catherine Ding;E. McCarthy;A. James
Pharmacological inhibition of DKK1 promotes spine fusion in an ovariectomized rat model.
DKK1 的药理学抑制可促进卵巢切除大鼠模型中的脊柱融合。
  • DOI:
    10.1016/j.bone.2022.116456
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Li,Zhao;Xing,Xin;Gomez-Salazar,MarioArmando;Xu,Mingxin;Negri,Stefano;Xu,Jiajia;James,AaronW
  • 通讯作者:
    James,AaronW
Pericytes for Therapeutic Bone Repair.
用于治疗性骨修复的周细胞。
  • DOI:
    10.1007/978-3-030-02601-1_3
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Meyers,CarolynA;Casamitjana,Joan;Chang,Leslie;Zhang,Lei;James,AaronW;Péault,Bruno
  • 通讯作者:
    Péault,Bruno
NGF-p75 signaling coordinates skeletal cell migration during bone repair.
  • DOI:
    10.1126/sciadv.abl5716
  • 发表时间:
    2022-03-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Xu J;Li Z;Tower RJ;Negri S;Wang Y;Meyers CA;Sono T;Qin Q;Lu A;Xing X;McCarthy EF;Clemens TL;James AW
  • 通讯作者:
    James AW
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

AARON W JAMES其他文献

AARON W JAMES的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('AARON W JAMES', 18)}}的其他基金

Biostimulatory nanofiber-hydrogel composite for soft tissue remodeling
用于软组织重塑的生物刺激纳米纤维-水凝胶复合材料
  • 批准号:
    10391846
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Biostimulatory nanofiber-hydrogel composite for soft tissue remodeling
用于软组织重塑的生物刺激纳米纤维-水凝胶复合材料
  • 批准号:
    10551877
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Defining the human adventitial stem cell niche
定义人类外膜干细胞生态位
  • 批准号:
    10685946
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Defining the human adventitial stem cell niche
定义人类外膜干细胞生态位
  • 批准号:
    10386241
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Impact of peripheral nerves on mesenchymal cell fate in extremity trauma
周围神经对四肢创伤间充质细胞命运的影响
  • 批准号:
    10426276
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Impact of peripheral nerves on mesenchymal cell fate in extremity trauma
周围神经对四肢创伤间充质细胞命运的影响
  • 批准号:
    10210050
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Impact of peripheral nerves on mesenchymal cell fate in extremity trauma
周围神经对四肢创伤间充质细胞命运的影响
  • 批准号:
    10904264
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Impact of peripheral nerves on mesenchymal cell fate in extremity trauma
周围神经对四肢创伤间充质细胞命运的影响
  • 批准号:
    10617789
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Direct and indirect contributions of perivascular stem cells to bone healing
血管周围干细胞对骨愈合的直接和间接贡献
  • 批准号:
    9553485
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:

相似国自然基金

ANGPTLs基因及其蛋白表达水平调控内脏脂肪组织影响健康衰老表型的前瞻性队列研究
  • 批准号:
    82373661
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
肥胖脂肪组织小囊泡转运鞘磷脂调控鞘磷脂水解代谢促进破骨分化影响骨质疏松的机制研究
  • 批准号:
    32300985
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
脂肪组织中SIRT3通过抑制外泌体miR-30a-3p调控肝脏自噬影响非酒精性脂肪肝病的机制研究
  • 批准号:
    32360174
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
FTL+ALB+脂肪干细胞与CD36+EBF2-内皮细胞通过交互作用影响脂肪组织衰老的机制研究
  • 批准号:
    82370884
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
HNRNPA1通过转录调控KRAS影响脂肪组织葡萄糖稳态的作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Impact of Body Composition and Related Inflammatory and Immune States on Prognosis of Non-Muscle Invasive Bladder Cancer
身体成分及相关炎症和免疫状态对非肌肉浸润性膀胱癌预后的影响
  • 批准号:
    10674401
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
The Role of Fat in Osteoarthritis
脂肪在骨关节炎中的作用
  • 批准号:
    10866687
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Signaling and metabolic functions of nSMase-2 in hepatic steatosis and onset of insulin resistance
nSMase-2 在肝脂肪变性和胰岛素抵抗发作中的信号传导和代谢功能
  • 批准号:
    10735117
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Impact of Per/Polyfluoroalkyl pollutants on vascular disease mechanisms
全氟烷基/多氟烷基污染物对血管疾病机制的影响
  • 批准号:
    10751239
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
Age-Dependent N-Glycosylation of Follicle-Stimulation Hormone in Gonadotropes
促性腺激素中卵泡刺激激素的年龄依赖性 N-糖基化
  • 批准号:
    10679254
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 27.59万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了