miR-196a调节HoxA9介导的TGF-β信号通路影响骨再生机制研究

To effectively promote bone regeneration is in urgent clinic need. miR-196a stimulates osteogenesis; however, the mechanism remains unknown. We have found that miR-196a promoted rat calvarial bone defect regeneration and was lower expressed in bone nonunion patients. In this project, we plan to explore the clinic and scientific relation between bone nonunion disease and miR-196a through testing the clinic blood samples; Based on the finding of the miR-196a binding site in HoxA9 3’ UTR 1210-1216：-ctacct-, we will elucidate the communication among miR-196a-HoxA9-TGF-β axis via RNA interfering and CO-IP, and explore how this axis regulates BMSC migration, proliferation and differentiation; Upon Cre/LoxP and CRISPR-Cas9 technique, we successfully acquired miR-196a conditional knockout mouse. MicroCT, Immunohistochemistry and immunofluorescent staining analysis will be studied to explore the role of miR-196a-HoxA9-TGF-β in bone regeneration in vivo. In this project, we will further explore the clinic value of miR-196a, elucidate the pathological mechanism of bone nonunion, and provide theorical proof for future treatment.

如何有效促进骨再生治疗骨折不愈合是骨科棘手问题，miR-196a因具有促成骨作用而备受关注，但其调控机制仍不十分清楚。申请人前期已发现miR-196a能促进大鼠颅骨缺损再生，且在骨折不愈合患者血样中呈低表达。本项目拟继续扩大临床样本量，明确骨折不愈合与miR-196a的科学关系及临床价值；依据前期发现HoxA9的3’UTR1210-1216：-ctacct-为关键结合位点，利用RNA干涉和CO-IP技术阐明miR-196a-HoxA9-TGF-β互作机制，及该分子轴对BMSC增殖、迁徙和分化的影响；采用Cre/LoxP系统和CRISPR-Cas9技术获得miR-196a条件敲除模式动物，通过三维CT、IHC及IF等技术证实miR-196a-HoxA9-TGF-β为骨再生关键调控轴。本项目将深入探索miR-196a的临床意义，阐明骨折不愈合发病机制，并为将来针对性治疗策略的研发提供理论依据。

如何有效促进骨再生治疗骨折不愈合是骨科棘手问题，miR-196a因具有促成骨作用而备受关注，但其调控机制仍不十分清楚。申请人发现miR-196a促进大鼠颅骨缺损再生，且在骨折不愈合患者血样中呈低表达。本项目扩大临床样本量，明确骨折不愈合与miR-196a的科学关系及临床价值；依据前期发现HoxA9 3’UTR 1210-1216：-ctacct-为关键结合位点，利用RNA干涉和CO-IP阐明miR-196a-HoxA9-TGF-β互作机制，及该分子轴对 BMSC增殖、迁徙和分化的影响；建立miR-196a条件敲除模式动物，通过三维CT、IHC及IF等技术证实miR-196a-HoxA9-TGF-β为骨再生关键调控轴。本项目将深入探索miR-196a的临床意义，阐明骨折不愈合发病机制，并为将来针对性治疗策略的研发提供理论依据。首先，创新性的将基础发现积极用于解释临床疾病，利用PCR法对血浆miRNA进行检测，发现骨折不愈合患者miR-196a表达量仅为正常人群的1/200，进而提出miR-196a可能是调控骨再生关键小分子。其次，深入了解前沿研究中miR-196a调控骨再生的机制并结合生物信息学预测结果，开创性提出miR-196a靶向调节HoxA9基因表达。通过双荧光素酶报告系统，明确HoxA9 3’UTR 1210-1216：-ctacct-为miR-196a结合位点。进一步分析miR-196a-HoxA9互作基础，获得TGF-β为潜在下游信号通路，科学推测miR-196a调节HoxA9介导的TGF-β信号通路影响骨再生。最后，构建传代稳定、表型可靠、可用于骨再生研究的动物模型。利用 Cre/LoxP重组酶系统及CRISPR-Cas9技术，制造miR-196a条件敲除模式动物，克服过往系统性敲除引发骨骼发育异常及早夭问题；利用三维CT、IHC及IF等技术，于动物水平进一步验证miR-196a-Hoxa9-TGF-β轴为调节骨再生的核心。本项目依据扎实的研究基础，原创性发现miR-196a为调控骨再生及骨折不愈合特征性miRNA，并提出miR-196a调节HoxA9介导的TGF-β信号通路影响骨再生，为将来对治预防及治疗临床骨折不愈合小分子药物的研究提供理论基础。

内容获取失败，请点击重试