张力诱导椎间盘细胞凋亡的内质网应激机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81071500
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    34.0万
  • 负责人：
    蒋雷生
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    H0608.骨、关节、软组织退行性病变
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

生物力学因素在椎间盘退变过程中具有十分关键的作用。我们已在前期工作中证实压缩载荷与椎间盘退变的关系,并发现某些化学刺激因素(NO)可触发内质网应激导致椎间盘细胞经内质网途径发生凋亡。但内质网应激在应力诱导的椎间盘细胞凋亡中的作用及其机制尚不明确。本课题拟采用大鼠椎间盘退变模型,在分子生物学水平检测内质网应激在应力失衡诱导的椎间盘细胞凋亡和退变中的作用；通过对体外培养的椎间盘细胞施加静态和动态周期性牵张载荷,在细胞水平上检测内质网应激的关键分子如CHOP、JNK 和caspase-12等在椎间盘细胞凋亡过程中表达水平的变化;然后通过RNA 干扰技术抑制内质网应激凋亡关键分子CHOP 的表达,探讨其对体内和体外培养的椎间盘细胞凋亡和退变的影响,系统分析应力诱导椎间盘细胞经内质网途径凋亡的信号网络，为最终阐明椎间盘退变病理机制提供理论基础和实验依据,为椎间盘退变的防治开辟新思路。

结项摘要

生物力学因素在椎间盘退变过程中具有十分关键的作用。我们已在前期工作中证实压缩载荷与椎间盘退变的关系,并发现某些化学刺激因素(NO)可触发内质网应激导致椎间盘细胞经内质网途径发生凋亡。但内质网应激在应力诱导的椎间盘细胞凋亡中的作用及其机制尚不明确。本课题采用大鼠椎间盘退变模型,在分子生物学水平检测内质网应激在应力失衡诱导的椎间盘细胞凋亡和退变中的作用；通过对体外培养的椎间盘细胞施加静态和动态周期性牵张载荷,在细胞水平上检测内质网应激的关键分子在椎间盘细胞凋亡过程中表达水平的变化;然后通过RNA 干扰技术抑制内质网应激凋亡关键分子CHOP的表达,探讨其对体内和体外培养的椎间盘细胞凋亡和退变的影响。本研究结果显示：1）腰椎动静力失衡可诱导椎间盘细胞过度凋亡，从而促进椎间盘退变的发生和发展；在此过程中，线粒体和内质网应激途径共同参与其中。 2）大鼠纤维环细胞对源自基质的静态张力敏感；静态张力能调节大鼠纤维环细胞的形态，生长， 凋亡以及细胞外基质代谢；但内质网应激反应并不参与其中。所以在利用细胞移植和再生技术来治疗椎间盘退变的过程中，基质物理特性的选择是一个不可忽视的重要因素之一。3）除了线粒体凋亡途径外，内质网凋亡途径参与了周期性牵张力可以诱导大鼠纤维环细胞发生凋亡过程；其中，过量的NO可能是一个潜在触发因素。4）成功构建出CHOP shRNA慢病毒表达载体，在细胞水平CHOP shRNA慢病毒表达载体可以抑制周期性牵张诱导的CHOP表达，从而降低纤维环细胞的凋亡率；在体内实验过程中发现，椎间盘内注射CHOP shRNA慢病毒表达载体可以明显减缓椎间盘退变的进程。内质网应激凋亡在椎间盘退变的病理机制中发挥了重要作用，抑制经CHOP介导的内质网凋亡可能成为防治椎间盘退变的新途径。本研究系统分析了应力诱导椎间盘细胞经内质网途径凋亡的信号网络，为最终阐明椎间盘退变病理机制提供理论基础和实验依据，为椎间盘退变的防治开辟新思路.

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Lentiviral shRNA silencing of CHOP inhibits apoptosis induced by cyclic stretch in rat annular cells and attenuates disc degeneration in the rats
慢病毒 shRNA 沉默 CHOP 可抑制大鼠环状细胞循环拉伸诱导的细胞凋亡并减轻大鼠椎间盘退变
  • DOI：
    10.1007/s10495-011-0596-y
  • 发表时间：
    2011-04
  • 期刊：
    Apoptosis
  • 影响因子：
    7.2
  • 作者：
    Zhang, Yue-Hui;Zhao, Chang-Qing;Jiang, Lei-Sheng;Dai, Li-Yang
  • 通讯作者：
    Dai, Li-Yang
Cyclic stretch-induced apoptosis in rat annulus fibrosus cells is mediated in part by endoplasmic reticulum stress through nitric oxide production
大鼠纤维环细胞的循环拉伸诱导的细胞凋亡部分是由内质网应激通过一氧化氮产生介导的
  • DOI：
    10.1007/s00586-011-1718-5
  • 发表时间：
    2011-02
  • 期刊：
    European Spine Journal
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Zhang, Yue-Hui;Zhao, Chang-Qing;Jiang, Lei-Sheng;Dai, Li-Yang
  • 通讯作者：
    Dai, Li-Yang

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其他文献

MicroPET/CT评价去卵巢大鼠骨代谢变化的实验研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    中国骨质疏松杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李展春;刘祖德;戴力扬;蒋雷生
  • 通讯作者：
    蒋雷生

其他文献

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m6A催化酶METTL16在氧化应激诱导髓核细胞凋亡及功能损伤中的作用及其机制研究
  • 批准号：
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m6A催化酶METTL16在氧化应激诱导髓核细胞凋亡及功能损伤中的作用及其机制研究
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  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    55.00 万元
  • 项目类别：
    面上项目
Lgr4对骨髓间充质干细胞成骨和成脂分化平衡的调控及其在骨质疏松发病机制中的作用
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  • 资助金额：
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    面上项目
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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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