Role of sphingosine-1-phosphate receptor 2 in osteoblastogenesis and bone regeneration in periodontitis

1-磷酸鞘氨醇受体2在牙周炎成骨细胞生成和骨再生中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10445306
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 18.88万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-07-06 至 2024-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Periodontitis is a bacteria-driven inflammatory bone loss disease affecting 47% of adults in the United States. Oral pathogens induce the generation of inflammatory cytokines (including IL-1β, IL-6, TNF-α, and RANKL), which attract monocytes to gingival tissues. Under RANKL stimulation, these mononuclear cells can further differentiate and fuse to form multinucleated osteoclasts, resulting in alveolar bone loss. Meanwhile, inflammatory cytokines associated with periodontitis inhibit osteoblast differentiation and bone regeneration. With current limited treatment modalities, periodontitis is still the major cause of alveolar bone loss and tooth loss in adults. Our long-term goal is to develop effective new therapies to treat the disease. We were the first to demonstrate that sphingosine-1-phosphate receptor 2 (S1PR2, a G-protein-coupled receptor) plays a key role in regulating the inflammatory bone loss response in periodontitis. Knockdown of S1PR2 by a S1PR2-directed shRNA or inhibition of S1PR2 by its specific inhibitor (JTE013) reduced PI3K, NF-κB, and MAPKs protein kinases induced by the oral pathogen Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa), and decreased IL-1β, IL- 6, TNF-α levels induced by Aa. Moreover, treatment with the S1PR2 shRNA or JTE013 decreased cells adhesion units (podosome components) induced by RANKL, inhibited osteoclastogenesis and bone resorption induced by RANKL. Oral topical administration of JTE013 alleviated inflammatory bone loss in C57BL/6 mice with periodontitis induced by ligature placement. However, there is a knowledge gap on how S1PR2 regulates osteoblastogenesis and bone regeneration. Thus, the goal of this application is to determine the role of S1PR2 in controlling osteoblastogenesis and bone regeneration. Our preliminary data show that inhibition of S1PR2 by JTE013 in bone marrow-derived stromal cells (BMSCs) cultured in osteogenic media increases osteoblastogenesis compared with vehicle treatment. Treatment with JTE013 increased the mRNA levels of osteogenic genes, including alkaline phosphatase, Runt-related transcription factor 2 (Runx2), osteocalcin, osterix, and bone morphogenetic protein (BMP) 2 compared with vehicle treatment. Additionally, treatment with JTE013 increased the levels of osteogenic proteins, including BMP2, BMP7, BMP receptor II, BMP receptor 1A, and p-Smad 1/5/9 protein compared with control vehicle treatment. Thus, we hypothesize that inhibition of S1PR2 in pre-osteoblast cells promotes osteoblastogenesis and bone regeneration. Our specific aims will determine 1) if shRNA knockdown or inhibition of S1PR2 in vitro will increase osteoblastogenesis via BMPs/Smad signaling pathway and/or other signaling pathways; and 2) whether pharmacological inhibition of S1PR2 by JTE013 in mice with periodontitis promotes alveolar bone regeneration following inflammatory bone loss. This application defines novel signaling pathways regulated by S1PR2 in promoting osteoblastogenesis. It will lay the foundation to develop a novel therapeutic approach for patients with periodontitis to alleviate inflammatory bone loss, while promoting bone regeneration.
牙周炎是一种由细菌引起的炎症性骨质流失疾病,影响着美国 47% 的成年人。 口腔病原体诱导炎症细胞因子的产生(包括 IL-1β、IL-6、TNF-α 和 RANKL), 在 RANKL 刺激下,这些单核细胞可以进一步吸引单核细胞到牙龈组织。 分化并融合形成多核破骨细胞,导致牙槽骨丢失。 与牙周炎相关的炎症细胞因子抑制成骨细胞分化和骨再生。 由于目前治疗方式有限,牙周炎仍然是牙槽骨流失和牙齿缺失的主要原因。 我们的长期目标是开发有效的新疗法来治疗这种疾病。 证明 1-磷酸鞘氨醇受体 2(S1PR2,一种 G 蛋白偶联受体)发挥关键作用 通过 S1PR2 介导的敲低 S1PR2 来调节牙周炎中的炎症性骨质流失反应。 shRNA 或通过其特异性抑制剂 (JTE013) 抑制 S1PR2 可减少 PI3K、NF-κB 和 MAPK 蛋白 由口腔病原体放线菌聚集杆菌 (Aa) 诱导的激酶,并减少 IL-1β、IL- 如图6所示,Aa诱导的TNF-α水平此外,用S1PR2 shRNA或JTE013处理降低了细胞。 RANKL 诱导的粘附单位(足小体成分),抑制破骨细胞生成和骨吸收 RANKL 口服局部给药 JTE013 可减轻 C57BL/6 小鼠的炎症性骨质流失。 然而,对于 S1PR2 如何调节仍存在知识空白。 因此,本申请的目标是确定 S1PR2 的作用。 我们的初步数据表明,通过抑制 S1PR2。 成骨培养基中培养的骨髓基质细胞 (BMSC) 中的 JTE013 增加 与载体治疗相比,JTE013 治疗增加了成骨细胞的 mRNA 水平。 成骨基因,包括碱性磷酸酶、Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素、 osterix 和骨形态发生蛋白 (BMP) 2 与媒介物治疗相比。 JTE013增加成骨蛋白的水平,包括BMP2、BMP7、BMP受体II、BMP受体 1A 和 p-Smad 1/5/9 蛋白与对照载体处理相比因此,我们捕获了这种抑制。 前成骨细胞中的 S1PR2 促进成骨细胞生成和骨再生。 将确定 1) 体外 shRNA 敲低或抑制 S1PR2 是否会通过以下方式增加成骨细胞生成 BMPs/Smad信号通路和/或其他信号通路;以及2)是否有药理抑制作用; JTE013 的 S1PR2 在牙周炎小鼠体内促进炎症骨后牙槽骨的再生 该申请定义了 S1PR2 在促进成骨细胞生成中调节的新信号通路。 这将为开发一种新的治疗方法来缓解牙周炎患者的症状奠定基础。 炎症性骨质流失,同时促进骨再生。

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 }}

Hong Yu其他文献

Hong Yu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('Hong Yu', 18)}}的其他基金

Role of sphingosine-1-phosphate receptor 2 in osteoblastogenesis and bone regeneration in periodontitis
1-磷酸鞘氨醇受体2在牙周炎成骨细胞生成和骨再生中的作用
  • 批准号:
    10270131
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
Intravenous MitoTargeted AAV9 Gene Therapy for Treatment of Visual Loss and Encephalopathy in Leigh Syndrome and NARP
静脉注射 Mito 靶向 AAV9 基因疗法治疗 Leigh 综合征和 NARP 患者的视力丧失和脑病
  • 批准号:
    9893880
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
Role of sphingosine-1-phosphate receptor 2 in the pathogenesis of periodontitis
1-磷酸鞘氨醇受体2在牙周炎发病机制中的作用
  • 批准号:
    9004621
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
Modification of AdenoAssociated Virus to Deliver DNA Directly to Mitochondria
修饰腺相关病毒以将 DNA 直接递送至线粒体
  • 批准号:
    9767197
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:

相似国自然基金

依恋相关情景模拟对成人依恋安全感的影响及机制
  • 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
生活方式及遗传背景对成人不同生命阶段寿命及死亡的影响及机制的队列研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
成人与儿童结核病发展的综合研究:细菌菌株和周围微生物组的影响
  • 批准号:
    81961138012
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    100 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
统计学习影响成人汉语二语学习的认知神经机制
  • 批准号:
    31900778
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Role of sulfide in oral microbiota-host interactions that promote periodontitis
硫化物在促进牙周炎的口腔微生物群与宿主相互作用中的作用
  • 批准号:
    10828614
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
Role of sulfide in oral microbiota-host interactions that promote periodontitis
硫化物在促进牙周炎的口腔微生物群与宿主相互作用中的作用
  • 批准号:
    10788640
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
Role of sphingosine-1-phosphate receptor 2 in osteoblastogenesis and bone regeneration in periodontitis
1-磷酸鞘氨醇受体2在牙周炎成骨细胞生成和骨再生中的作用
  • 批准号:
    10270131
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
Mechanistic probes to study the immune response in periodontal disease
研究牙周病免疫反应的机制探针
  • 批准号:
    10189556
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
Probing Respiration and Metabolism of a Periodontal Pathogen
探索牙周病原体的呼吸和代谢
  • 批准号:
    10024222
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18.88万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了