Regulation of Alveolar Bone Marrow MSC Senescence in Skeletal Aging and Periodontitis

骨骼衰老和牙周炎中牙槽骨髓 MSC 衰老的调节

基本信息

  • 批准号:
    10621947
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.05万
  • 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:
    2021-07-02 至 2026-04-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

ABSTRACT Aged craniofacial skeleton significantly impairs the repair and regeneration of trauma-induced bony defects. Advanced age is a critical risk factor for many chronic and debilitating skeletal diseases including osteoporosis and periodontitis. Periodontitis is the inflammatory destruction of alveolar bone and periodontal connective tissue, resulting in the loss of tooth support. The disease susceptibility and severity increase dramatically with age, leading to a significant public health concern in the aging society. However, the mechanisms that drive craniofacial skeletal aging and age-related exacerbation of periodontitis remain largely unknown. Cellular senescence, the halting of proliferation for aged and damaged cells, play an important role in age- related chronic diseases including diabetes, osteoporosis and periodontitis. Mesenchymal stem cells (MSCs) possess self-renewal ability and multiple lineage potentials. Exhaustion of the MSC pool through senescence represents one of the hall marks for skeletal aging. Senescent MSCs lose potential for proliferation, self-renewal and osteogenic differentiation, contributing to the impaired bone mass and delayed repair in long-bone. MSC senescence is also associated with age-induced acculumation of oxidative stress, mitochondrial dysfunction and DNA damage. The stress-induced senescence could alter MSC-mediated immunomodulation through senescence-associated secretory phenotype (SASP). The direct evidence on the molecular link between MSC senescence and age-related craniofacial bone loss is lacking. Notably, alveolar bone marrow derived MSCs (aBMSCs), compared to long-bone MSCs, are more suitable for craniofacial repair, but exhibit niche-specific behaviors and responses to environmental stimuli. Peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivators 1α (PGC-1α) is a transcriptional coactivator with essential roles in mitochondrial biogenesis and regulation of oxidative stress in various mitochondria-rich tissues. Recently, we found that PGC-1α directly regulates cell fate decisions of MSCs to protect against skeletal aging and osteoporosis. PGC-1α depletion also impaired ROS defense in MSCs, resulting in increased oxidative stress. However, the role of PGC-1α in MSC senescence and craniofacial skeletal tissue is unknown. Based on our preliminary experiments, MSC-specific depletion of PGC-1α significantly exacerbated age-induced trabecular bone loss in the mandible. Global depletion of PGC-1α exacerbated periodontal inflammation and bone loss in murine periodontitis models. Intriguingly, in vitro assays revealed that lack of PGC-1α promoted replicative senescence of aBMSCs. Thus, we hypothesize that PGC-1α modulates aBMSC senescence via regulation of oxidative stress to impact age-related craniofacial and periodontal bone loss. To test our hypothesis, we propose the following aims:1) To determine if PGC-1α regulates senescence of aBMSCs and craniofacial skeletal aging; 2) To determine if PGC-1α regulates cellular senescence to influence age-exacerbated periodontal bone loss; 3) To elucidate the underlying molecular mechanism of how PGC-1α modulates aBMSC senescence.
抽象的 老化的颅面部骨骼显着损害创伤引起的骨缺损的修复和再生。 高龄是许多慢性和衰弱性骨骼疾病(包括骨质疏松症)的关键危险因素 牙周炎是牙槽骨和牙周结缔组织的炎症破坏, 导致牙齿支持的丧失,疾病的易感性和严重程度随着年龄的增长而急剧增加, 导致老龄化社会的重大公共卫生问题然而,驱动机制。 颅面骨骼老化和年龄相关的牙周炎恶化仍然很大程度上未知。 细胞衰老,即衰老和受损细胞增殖的停止,在衰老过程中发挥着重要作用。 相关慢性疾病包括糖尿病、骨质疏松症和牙周炎。 具有自我更新能力和多种谱系潜力,通过衰老耗尽 MSC 库。 代表骨骼老化的标志之一,衰老的间充质干细胞失去增殖和自我更新的潜力。 和成骨分化,导致骨量受损和长骨修复延迟。 衰老还与年龄引起的氧化应激积累、线粒体功能障碍和 DNA损伤可能通过改变MSC介导的免疫调节。 衰老相关分泌表型(SASP) MSC 之间分子联系的直接证据。 衰老和与年龄相关的颅面骨丢失值得注意的是,牙槽骨髓来源的 MSC 缺乏。 (aBMSC) 与长骨 MSC 相比,更适合颅面修复,但表现出利基特异性 行为和对环境刺激的反应。 过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 共激活剂 1α (PGC-1α) 是一种转录共激活剂 在线粒体生物发生和各种富含线粒体的组织中氧化应激的调节中发挥重要作用。 最近,我们发现PGC-1α直接调节MSCs的细胞命运决定,以防止骨骼衰老 PGC-1α 耗竭也会损害 MSC 中的 ROS 防御,导致氧化应激增加。 然而,根据我们的研究,PGC-1α 在 MSC 衰老和颅面骨骼组织中的作用尚不清楚。 初步实验显示,MSC 特异性 PGC-1α 耗竭显着加剧了年龄引起的小梁 下颌骨骨质流失加剧了牙周炎症和骨质流失。 有趣的是,体外试验表明缺乏 PGC-1α 可以促进复制。 因此,我们研究 PGC-1α 通过调节 aBMSC 的衰老。 氧化应激影响与年龄相关的颅面和牙周骨质流失为了检验我们的假设,我们提出。 目的如下:1)确定PGC-1α是否调节aBMSCs的衰老和颅面骨骼衰老; 2) 确定PGC-1α是否通过调节细胞衰老来影响年龄加剧的牙周骨丢失; 3) 阐明PGC-1α如何调节aBMSC衰老的潜在分子机制。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Rejuvenation of Mesenchymal Stem Cells to Ameliorate Skeletal Aging.
间充质干细胞的复兴以改善骨骼老化。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023-03-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6
  • 作者:
    Cheng, Mingjia;Yuan, Weihao;Moshaverinia, Alireza;Yu, Bo
  • 通讯作者:
    Yu, Bo
{{ 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 }}

Bo Yu其他文献

The D-Lactate Dehydrogenase from Sporolactobacillus inulinus Also Possessing Reversible Deamination Activity.
来自菊粉孢子乳杆菌的 D-乳酸脱氢酶也具有可逆脱氨活性。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Xiaoling Xu;Linmin Wang;Hui Dong;Bo Yu
  • 通讯作者:
    Bo Yu

Bo 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('Bo Yu', 18)}}的其他基金

The role of fallopian tube microbiome in ovarian carcinogenesis
输卵管微生物组在卵巢癌发生中的作用
  • 批准号:
    10663005
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
The role of fallopian tube microbiome in ovarian carcinogenesis
输卵管微生物组在卵巢癌发生中的作用
  • 批准号:
    10663005
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
Evaluation of ovarian reserve, aging and fertility preservation in women with sickle cell disease
镰状细胞病女性卵巢储备、衰老和生育力保存的评估
  • 批准号:
    10307488
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
Regulation of Alveolar Bone Marrow MSC Senescence in Skeletal Aging and Periodontitis
骨骼衰老和牙周炎中牙槽骨髓 MSC 衰老的调节
  • 批准号:
    10443711
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
Evaluation of ovarian reserve, aging and fertility preservation in women with sickle cell disease
镰状细胞病女性卵巢储备、衰老和生育力保存的评估
  • 批准号:
    10217221
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
Regulation of Alveolar Bone Marrow MSC Senescence in Skeletal Aging and Periodontitis
骨骼衰老和牙周炎中牙槽骨髓 MSC 衰老的调节
  • 批准号:
    10186006
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
The role of fallopian tube microbiome in ovarian carcinogenesis
输卵管微生物组在卵巢癌发生中的作用
  • 批准号:
    10355543
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
The role of fallopian tube microbiome in ovarian carcinogenesis
输卵管微生物组在卵巢癌发生中的作用
  • 批准号:
    10300334
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于动态信息的深度学习辅助设计成人脊柱畸形手术方案的研究
  • 批准号:
    82372499
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SMC4/FoxO3a介导的CD38+HLA-DR+CD8+T细胞增殖在成人斯蒂尔病MAS发病中的作用研究
  • 批准号:
    82302025
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
单核细胞产生S100A8/A9放大中性粒细胞炎症反应调控成人Still病发病及病情演变的机制研究
  • 批准号:
    82373465
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
SERPINF1/SRSF6/B7-H3信号通路在成人B-ALL免疫逃逸中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82300208
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
MRI融合多组学特征量化高级别成人型弥漫性脑胶质瘤免疫微环境并预测术后复发风险的研究
  • 批准号:
    82302160
  • 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

Regulation of Alveolar Bone Marrow MSC Senescence in Skeletal Aging and Periodontitis
骨骼衰老和牙周炎中牙槽骨髓 MSC 衰老的调节
  • 批准号:
    10443711
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
Regulation of Alveolar Bone Marrow MSC Senescence in Skeletal Aging and Periodontitis
骨骼衰老和牙周炎中牙槽骨髓 MSC 衰老的调节
  • 批准号:
    10186006
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
NINDS CREATE DISCOVERY: Development of dendrimer-N-acetylcysteine for the treatment of neonatal brain injury
NINDS 创造发现:开发用于治疗新生儿脑损伤的树枝状聚合物-N-乙酰半胱氨酸
  • 批准号:
    9906957
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
A Proof-of-Concept Trial of N-Acetylcysteine for Adolescent Alcohol Use Disorder
N-乙酰半胱氨酸治疗青少年酒精使用障碍的概念验证试验
  • 批准号:
    9789787
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
A Proof-of-Concept Trial of N-Acetylcysteine for Adolescent Alcohol Use Disorder
N-乙酰半胱氨酸治疗青少年酒精使用障碍的概念验证试验
  • 批准号:
    10241372
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 37.05万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了