CSF-1 Gene Expression in Osteoclast Biology

破骨细胞生物学中的 CSF-1 基因表达

基本信息

项目摘要

ABSTRACT Bone loss and fracture are leading causes of morbidity with aging. The mechanisms of age-related bone disease have not been defined. Our studies suggest that CSF-1 deficiency and increased Nox4 oxidase expression in osteocytes are key determinants of oxidant stress that impact osteocyte survival/function that is essential for bone remodeling. The long-term goal of this proposal is to delineate mechanistic pathways by which CSF-1/oxidative stress regulate osteocyte homeostasis and identify therapeutic targets to prevent bone loss with age. CSF-1 and CSF-1R are expressed by osteocytes. The mechanisms by which CSF-1 or its isoforms, soluble (s) and cell-surface (cs) CSF-1, regulate osteocyte survival/function have not been explored. Oxidative stress contributes to osteocyte demise and bone loss with aging. Our findings indicate that, with aging, CSF-1 expression declines in osteocytes. We generated mice with global CSF-1 deficiency (CSF-1KO) that show osteopetrosis with increased fractures and osteocyte defects including apoptosis, associated with increased NADPH oxidase Nox4 expression/activity and reduced Cx43 expression. CSF-1 decreases NADPH oxidase activity in cultured osteocytes and CSF-1KO bone osteocytes show elevated Nox4 and activation of the mTOR pathway compared to WT osteocytes, suggesting that CSF-1 protects from oxidant stress. DMP1Cre-CSF-1cKO mice with conditional knockout (cKO) of CSF-1 in osteocytes/late osteoblasts also show increased Nox4, osteocyte defects, reduced osteoclasts and bone formation, predisposing to bone loss and fracture with age. We hypothesize that: a) osteocyte cKO of CSF-1 increases Nox4 and oxidative stress, impairs osteocytes and accelerates bone defects with age, b) deletion of Nox4 in CSF-1cKO osteocytes decreases oxidative stress, restores osteocyte function/bone remodeling with age, c) expression of sCSF-1 in CSF-1cKO osteocytes promotes osteocyte survival and proper bone remodeling to a greater extent than csCSF-1 during aging. We will test these hypotheses in the following specific aims: 1) Determine the effect of CSF-1cKO in osteocytes on bone phenotype and redox state during aging. WT and CSF-1cKO mice will be examined for bone phenotype and osteocytes will be assessed for apoptosis, Nox4 and gene expression profile; 2) Determine the role of Nox4 in osteocytes of CSF-1cKO mice and mechanisms by which CSF-1 regulates osteocyte survival. To dissect the interplay between CSF-1 and Nox4, mice with cKO of CSF-1 and Nox4 in osteocytes will be generated and signaling mechanisms by which CSF-1 regulates osteocyte survival will be analyzed in cultured osteocytes; 3) Determine the ability of CSF-1 isoforms to rescue bone defects in CSF-1cKO mice. This will be accomplished using a transgenic approach to target sCSF-1 or csCSF-1 in osteocytes of CSF-1cKO mice. These studies will provide new mechanistic insights by which CSF-1 controls osteocyte survival/function and may lead to novel therapeutic strategies for improving osteocyte viability crucial for bone strength and longevity.
抽象的 骨质流失和断裂是导致衰老发病率的主要原因。与年龄有关的骨骼的机制 疾病尚未定义。我们的研究表明CSF-1缺乏症和NOX4氧化酶增加 骨细胞中的表达是影响骨细胞存活/功能的氧化应激的关键决定因素 对于骨骼重塑至关重要。该提议的长期目标是描述机械途径 CSF-1/氧化应激调节骨细胞稳态并确定治疗靶标以防止 随着年龄的增长而流失。 CSF-1和CSF-1R由骨细胞表达。 CSF-1或 它的同工型,可溶性(S)和细胞表面(CS)CSF-1,调节骨细胞的生存/功能尚未是 探索。氧化应激有助于随着衰老而造成骨细胞的灭亡和骨质流失。我们的发现表明 随着衰老,CSF-1表达在骨细胞中下降。我们用全球CSF-1缺乏产生了小鼠 (CSF-1KO)表现出骨质肌畸形,骨折和骨细胞缺陷增加,包括细胞凋亡, 与NADPH氧化酶NOX4表达/活性增加和CX43表达降低有关。 CSF-1 降低培养的骨细胞和CSF-1KO骨骨细胞中NADPH氧化酶活性的升高 与WT骨细胞相比,NOX4和MTOR途径的激活,表明CSF-1保护 来自氧化应激。 DMP1CRE-CSF-1CKO小鼠,有条件敲除(CKO)的CSF-1在骨细胞/迟到 成骨细胞还显示NOX4增加,骨细胞缺陷,破骨细胞和骨形成减少, 随着年龄的增长而容易骨髓流失和骨折。我们假设:a)CSF-1的骨细胞CKO增加 NOX4和氧化应激,会损害骨细胞,并随着年龄的增长而加速骨骼缺陷,b)缺失Nox4 CSF-1CKO骨细胞减少氧化应激,随着年龄的增长恢复骨细胞功能/骨骼重塑,C) SCSF-1在CSF-1CKO骨细胞中的表达可促进骨细胞的存活和正确的骨头重塑 在衰老过程中,比CSCSF-1更大程度。我们将在以下特定目的中检验这些假设:1) 确定CSF-1CKO在骨细胞中对衰老过程中骨表型和氧化还原态的影响。 wt和 将检查CSF-1CKO小鼠的骨骼表型,将评估骨细胞的凋亡,NOX4 和基因表达谱; 2)确定NOX4在CSF-1CKO小鼠的骨细胞中的作用 CSF-1调节骨细胞存活的机制。剖析CSF-1和CSF-1之间的相互作用 NOX4,将CSF-1和NOX4的CKO小鼠在骨细胞中产生,并通过信号传导机制。 CSF-1调节骨细胞存活率将在培养的骨细胞中进行分析; 3)确定 CSF-1同工型可挽救CSF-1CKO小鼠的骨缺损。这将使用转基因完成 在CSF-1CKO小鼠的骨细胞中靶向SCSF-1或CSCSF-1的方法。这些研究将提供新的 CSF-1控制骨细胞存活/功能并可能导致新型治疗的机械见解 改善骨细胞生存能力的策略对于骨骼强度和寿命至关重要。

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 }}

SHERRY L ABBOUD-WERNER其他文献

SHERRY L ABBOUD-WERNER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('SHERRY L ABBOUD-WERNER', 18)}}的其他基金

CSF-1 Gene Expression in Osteoclast Biology
破骨细胞生物学中的 CSF-1 基因表达
  • 批准号:
    8741919
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 Gene Expression in Osteoclast Biology
破骨细胞生物学中的 CSF-1 基因表达
  • 批准号:
    8885628
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    8294405
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    7527520
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    7008827
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    7173911
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    6767347
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    8111976
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    6866421
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 in Dental Biology
CSF-1 在牙科生物学中的应用
  • 批准号:
    7882575
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:

相似国自然基金

温度作用下CA砂浆非线性老化蠕变性能的多尺度研究
  • 批准号:
    12302265
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于波动法的叠层橡胶隔震支座老化损伤原位检测及精确评估方法研究
  • 批准号:
    52308322
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
微纳核壳结构填充体系构建及其对聚乳酸阻燃、抗老化、降解和循环的作用机制
  • 批准号:
    52373051
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
东北黑土中农膜源微塑料冻融老化特征及其毒性效应
  • 批准号:
    42377282
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
高层建筑外墙保温材料环境暴露自然老化后飞火点燃机理及模型研究
  • 批准号:
    52376132
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Control of bone physiology by a novel type of adipose cells
新型脂肪细胞对骨生理学的控制
  • 批准号:
    10405549
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
Control of bone physiology by a novel type of adipose cells
新型脂肪细胞对骨生理学的控制
  • 批准号:
    10577829
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
Canonical and Noncanonical Wnt Signaling in Osteoclast Functions
破骨细胞功能中的规范和非规范 Wnt 信号转导
  • 批准号:
    8901546
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 Gene Expression in Osteoclast Biology
破骨细胞生物学中的 CSF-1 基因表达
  • 批准号:
    8741919
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
CSF-1 Gene Expression in Osteoclast Biology
破骨细胞生物学中的 CSF-1 基因表达
  • 批准号:
    8885628
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 30.65万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了