Mitochondrial genetics as a determinant of bone health
线粒体遗传学是骨骼健康的决定因素
基本信息
- 批准号:10349639
- 负责人:
- 金额:$ 20.33万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-09-20 至 2024-08-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:ATAC-seqAffectAfrican ancestryAgingAlabamaBioenergeticsBone MarrowBone TissueBrainCellsChromatinClimateCold ClimateCommunicationDataEnergy MetabolismEpigenetic ProcessFemaleFoundationsGene ExpressionGenesGeneticGenetic ModelsGenetic studyGenomeGoalsHaplogroupHaplotypesHistologyHomeostasisHumanIn VitroInheritedKnowledgeLabelLiteratureMaintenanceMeasuresMesenchymal Stem CellsMissionMitochondriaMitochondrial DNAMitochondrial DiseasesModelingMusMyocardiumNuclearNude MiceOrganellesOsteoblastsOsteoclastsOsteogenesisOsteoporosisOxidative PhosphorylationPathologyPatientsPatternPersonsPhenotypePhysiologyPlayPopulation StudyPredispositionPublic HealthReportingResearchRoleSignal TransductionTestingTissuesUnited States National Institutes of HealthUniversitiesbiomechanical testbonebone agingbone fragilitybone healthdisabilityhigh riskmetabolomicsmicroCTmitochondrial dysfunctionnovelosteogenicosteoprogenitor cellprematuresubcutaneoustargeted treatmenttooltraittranscriptome sequencingzygote
项目摘要
Abstract
The role of mitochondria in bone tissue physiology and pathology remains understudied. Our long-term goal
is to fill this gap of knowledge and this high risk proposal is a step towards this goal. It will test if mitochondrial
genetics (mtDNA haplotype) influences bone phenotype and function of osteoblasts (OB) and their precursors,
bone marrow stromal (a.k.a. mesenchymal stem) cells (BMSCs). The scientific premise here is that: 1)
mitochondrial oxidative phosphorylation (OxPhos) is required for osteogenic differentiation; 2) mitochondrial
dysfunction plays a significant role in bone aging; 3) patients with mitochondrial diseases have fragile bones; 4)
Eurasians with ‘less efficient’ mtDNA haplogroups developed as an adaptation to cold climate, also have weaker
bones when compared to people of African descent with ‘more efficient’ mtDNA haplogroup L; and 5) C3H/HeN
(C3H) mice with more efficient mtDNA haplotype, also have stronger bones then C57BL/6J (C57) mice with less
efficient mtDNA haplotype. To study contributions of nuclear vs mtDNA genome to a phenotype, we will use a
delicate new genetic model, mitochondrial/nuclear exchange (MNX) mice. These MNX mice have C57 or C3H
nuclear background but C3H and C57 mtDNA, respectively (C57n;C3Hmt and C3Hn;C57mt). Cells in these mice
show OxPhos activity according to their mtDNA haplotype rather than their nuclear background. Our pilot data
show that C57n;C3Hmt BMSCs have higher, while C3Hn;C57mt BMSCs have lower osteogenic potential than their
corresponding controls, C57 and C3H, respectively. We also observed that bone accrual in 3 mo old F mice
reflected their mtDNA haplogroup (C57n;C3Hmt > C57 while C3Hn;C57mt < C3H). Our central hypothesis that
mitochondrial genetics is a strong determinant of BMSC osteogenic potential, OB bone-forming function, and
bone phenotype. To test it, we will determine if MNX mice have altered bone phenotype (Aim 1) and altered
BMSC osteogenic and OB bone-forming function and mitochondrio-nuclear communication (Aim 2) when
compared to their wild type controls. If successful, this project will lay strong foundation for a new direction in our
research and bone field in general, mitochondrial genetics of bone.
抽象的
线粒体在骨组织生理学和病理学中的作用仍有待研究。
是为了填补这一知识空白,而这个高风险提案是朝着这一目标迈出的一步,它将测试线粒体是否存在。
遗传学(mtDNA 单倍型)影响成骨细胞(OB)及其前体的骨表型和功能,
骨髓基质(又名间充质干)细胞 (BMSC) 的科学前提是:1)
成骨分化需要线粒体氧化磷酸化 (OxPhos) 2) 线粒体;
功能障碍在骨骼衰老中起着重要作用;3)患有线粒体疾病的患者骨骼脆弱;4)
为适应寒冷气候而发展起来的线粒体DNA单倍群效率“较低”的欧亚人,其线粒体DNA单倍群的效率也较弱
与具有“更高效”mtDNA 单倍群 L 的非洲人后裔相比,其骨骼更佳;5) C3H/HeN
具有更有效 mtDNA 单倍型的 (C3H) 小鼠,也比具有较少 mtDNA 单倍型的 C57BL/6J (C57) 小鼠具有更强的骨骼
有效的 mtDNA 单倍型 为了研究核基因组与 mtDNA 基因组对表型的贡献,我们将使用
精致的新遗传模型,线粒体/核交换 (MNX) 小鼠 这些 MNX 小鼠具有 C57 或 C3H。
核背景,但分别为 C3H 和 C57 mtDNA(这些小鼠中的细胞为 C57n;C3Hmt 和 C3Hn;C57mt)。
根据其 mtDNA 单倍型而不是我们的试验数据显示 OxPhos 活性。
结果表明,C57n;C3Hmt BMSCs 具有较高的成骨潜力,而 C3Hn;C57mt BMSCs 的成骨潜力低于其
我们还分别观察到 3 个月大的 F 小鼠的骨生成情况。
反映了它们的 mtDNA 单倍群(C57n;C3Hmt > C57 而 C3Hn;C57mt < C3H)。
线粒体遗传学是 BMSC 成骨潜力、OB 成骨功能和
为了测试它,我们将确定 MNX 小鼠是否改变了骨表型(目标 1)并改变了。
BMSC 成骨和 OB 成骨功能以及线粒体-核通讯(目标 2)
与野生型对照相比,如果成功,该项目将为我们的新方向奠定坚实的基础。
研究和骨领域一般,骨的线粒体遗传学。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
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 }}
Roman Eliseev其他文献
Roman Eliseev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('Roman Eliseev', 18)}}的其他基金
Mitochondrial genetics as a determinant of bone health
线粒体遗传学是骨骼健康的决定因素
- 批准号:
10706978 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Mechanism of Mitochondrial Dysfunction in Mesenchymal Stem Cells During Aging
衰老过程中间充质干细胞线粒体功能障碍的机制
- 批准号:
8486853 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Mechanism of Mitochondrial Dysfunction in Mesenchymal Stem Cells During Aging
衰老过程中间充质干细胞线粒体功能障碍的机制
- 批准号:
8827247 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Regulation of apoptosis in osteoblasts by Runx2 and NFkB
Runx2 和 NFkB 对成骨细胞凋亡的调节
- 批准号:
8466932 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Regulation of apoptosis in osteoblasts by Runx2 and NFkB
Runx2 和 NFkB 对成骨细胞凋亡的调节
- 批准号:
8299020 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Regulation of apoptosis in osteoblasts by Runx2 and NFkB
Runx2 和 NFkB 对成骨细胞凋亡的调节
- 批准号:
8177970 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
相似国自然基金
社会网络关系对公司现金持有决策影响——基于共御风险的作用机制研究
- 批准号:72302067
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
高尿酸调控TXNIP驱动糖代谢重编程影响巨噬细胞功能
- 批准号:82370895
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
倒装芯片超声键合微界面结构演变机理与影响规律
- 批准号:52305599
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
寒地城市学区建成环境对学龄儿童心理健康的影响机制与规划干预路径研究
- 批准号:52378051
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
原位研究聚变燃料纯化用Pd-Ag合金中Ag对辐照缺陷演化行为的影响及其相互作用机制
- 批准号:12305308
- 批准年份:2023
- 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
Integrative and trans-ethnic study to understand psoriasis associated signals
了解银屑病相关信号的综合和跨种族研究
- 批准号:
10657973 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Leveraging GWAS Findings to Map Variants and Identify Novel Effector Genes for Alcohol-Related Traits
利用 GWAS 研究结果绘制变异图谱并识别酒精相关特征的新效应基因
- 批准号:
10657933 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Mitochondrial genetics as a determinant of bone health
线粒体遗传学是骨骼健康的决定因素
- 批准号:
10706978 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Cellular consequences and convergent biology of schizophrenia-associated rare variants in the diverse GPC cohort
不同 GPC 队列中精神分裂症相关罕见变异的细胞后果和趋同生物学
- 批准号:
10539615 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别:
Cellular consequences and convergent biology of schizophrenia-associated rare variants in the diverse GPC cohort
不同 GPC 队列中精神分裂症相关罕见变异的细胞后果和趋同生物学
- 批准号:
10672460 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 20.33万 - 项目类别: