模拟失重条件下骨细胞对成骨细胞调节作用及其机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970689
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    32.0万
  • 负责人：
    商澎
  • 依托单位：
    西北工业大学
  • 学科分类：
    C0503.细胞感应与环境生物物理
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

"骨细胞"作为骨组织的主要力学感受器，负责感知和应答力学刺激，通过调节骨形成与骨吸收平衡参与骨的适应性重建。但目前空间生物学中失重性骨丢失的研究仍主要集中在骨形成的主要细胞-"成骨细胞"上，而未见有关失重环境下"骨细胞"感知重力作用，并对其它效应细胞调节作用的研究报道。申请者前期研究发现模拟失重条件下"骨细胞"对"成骨细胞"具有调节作用。.本项目拟采用小鼠骨细胞系MLO-Y4和成骨细胞系MC3T3-E1，在抗磁物质悬浮和三维随机回转两种模拟失重条件下：(1)研究骨细胞结构和功能的变化；(2)采用骨细胞条件培养基和两种细胞共培养方式，分别研究骨细胞通过旁分泌及间隙连接途径对成骨细胞增殖、细胞周期及骨形成能力的调节作用；(3)探讨NO和PGE2信号途径及由Connexin43蛋白形成的间隙连接参与骨细胞调节成骨细胞的作用机制。为骨生物学基础研究和空间失重性骨丢失机制的阐明提供理论和技术支持。

结项摘要

“骨细胞”作为骨组织的主要力学感受器，负责感知和应答力学刺激，通过调节骨组织其他细胞参与骨的适应性重建。在失重坏境下，骨细胞的适应性变化及其对其他骨组织细胞的调控机制尚不明确。本项目采用抗磁悬浮和随机回转（RPM）等模拟失重方法，研究失重环境下骨细胞对成骨细胞结构和功能的调控作用及其机制。. 研究发现，小鼠骨细胞系MLO-Y4在抗磁悬浮培养条件下突起数目明显减少，细胞面积明显减小，细胞呈现细长状，长宽比显著增加，细胞微丝、微管以及中间纤维骨架发生重排，但细胞活性没有明显变化；在RPM培养条件下MLO-Y4骨细胞的条件培养基可促进成骨细胞的增殖；当在抗磁悬浮培养条件下成骨细胞和骨细胞相邻共培养时，ALP活性显著提高，当使用远距共培养或加入间隙连接抑制剂时，该调控作用消失，且这种调控作用受重力水平影响不大。上述结果提示：骨细胞对重力水平变化十分敏感，在模拟失重环境下可能通过旁分泌途径调控成骨细胞增殖，而对成骨细胞分化的调控主要通过间隙连接途径实现。. 本课题设计制作了适用于模拟失重平台的细胞培养/共培养容器，为研究特殊环境下细胞之间的相互作用提供了方法和技术支持；骨细胞在模拟失重环境下的显著变化更肯定了其“骨组织力学感应者”的作用和地位；尤其是骨细胞对成骨细胞的调控机制研究为骨生物学基础研究和空间失重性骨质流失机制的阐明提供理论基础。. 本课题完成了预定研究内容，发表研究论文8篇，其中3篇SCI，5篇国内核心期刊；发表会议论文6篇。申请国家专利6项，获得国家发明专利2项，实用新型专利2项。主办国际学术会议1次，主办国内会议2次。参加国际会议1次，参加国内会议1次。培养博士研究生3名，硕士研究生1名。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（6）
专利数量（0）
细胞共培养技术在骨组织生物学中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国细胞生物学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢丽;孟芮;商澎
  • 通讯作者：
    商澎
骨细胞在力学信号感受过程中的作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国生物化学与分子生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    骞爱荣;胡丽芳;狄升蒙;高翔;孟芮;商澎
  • 通讯作者：
    商澎
抗磁性物质磁悬浮方法在空间生物学与生物技术中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    空间科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹建平;尹大川;骞爱荣;田宗成;续惠云;黄勇平;商澎
  • 通讯作者：
    商澎
Diamagnetic Levitation Causes Changes in the Morphology, Cytoskeleton and Focal Adhesion Proteins in Osteocytes
反磁悬浮引起​​骨细胞形态、细胞骨架和焦点粘附蛋白的变化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Biomedical Engineering
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Qian AR;Wang L;Gao X;Zhang W;Hu LF;Han J;Li JB;Di SM;Shang P
  • 通讯作者：
    Shang P
三维回转骨细胞培养条件对成骨细胞功能的调节作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国生物化学与分子生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孟芮;罗明志;王亮;高翔;狄升蒙;商澎
  • 通讯作者：
    商澎

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其他文献

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  • 通讯作者：
    商澎
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  • 发表时间：
    2019
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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骨特异性转录因子Runx2对抗空间骨丢失效应的初步研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    空间科学学报
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    --
  • 作者：
    戴钟铨;商澎;李莹辉;郭飞马;吴峰
  • 通讯作者：
    吴峰
破骨细胞骨吸收功能的检测方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    生物学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李鹏辉;田宗成;商澎
  • 通讯作者：
    商澎

其他文献

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基于组织细胞的介电特性和铁代谢研究稳恒磁场对骨重建过程作用的机制
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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