Tgif1调控Smad2对肌腱止点梯度结构形成与修复的作用及机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81372005
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    程飚
  • 依托单位：
    同济大学
  • 学科分类：
    H0609.骨、关节、软组织运动损伤
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The key point for the treatment of tendon injuries is to reconstruct the gradation structure of the tendon to bone interface: smooth transformation consist of tendon, fibrocartilage, and bone. We found there's a gradation of the volume of Tgif1 in the tendon enthesis according to the proteomics. And Tgif1 was able to regulate the transformation between tenocytes and chondrocytes by modifying Smad2. Additionally, tendon derived stem cells were found to be able to regenerate the gradation structure. We hypothese the gradation of Tgif1 results to the formation and regeneration of the gradation structure of the tendon enthesis. We propose to explore the effect of Tgif1 on various cells firstly; then investigate the mechanism of the regulation of Tgif1 to Smad2; next we will explore the role of Tgif1 in the regeneration of tendon bone insertion induced by TDSCs; finally, mimesis the expression pattern of the nature tendon enthesis in TDSCs and investigate its effect in tendon enthesis regeneration. With the help of this study, we can explain the mechanism of the formation of the tendon enthesis. Consequently, explore a new way for the repair of the tendon enthesis.
治疗腱损伤的关键在于重建腱止点梯度（肌腱、软骨与骨组成的平滑过渡），但腱止点梯度形成机制尚不明了。前期研究发现腱止点从肌腱端到骨端存在着转化生长因子影响因子1(Tgif1)从多到少的分布规律，预实验提示Tgif1可能能通过调控Smad2来介导肌腱与软骨细胞的相互转化，同时前期研究表明肌腱干细胞能促进腱止点梯度的修复。因此我们假设：Tgif1基因能通过调节Smad2来调控肌腱与软骨的相互转化，从而促进腱止点生理梯度的形成与修复。我们拟通过四步实验，来验证假说：一、通过基因修饰技术观察Tgif1表达对不同细胞细胞表型的影响；二、采用双荧光素酶检测、免疫共沉淀技术研究Tgif1对Smad2的调控机制；三、通过基因修饰技术研究肌腱干细胞促修复原理；四、应用组织工程学技术探讨人工模拟Tgif1梯度治疗腱损伤的可行性。本研究对阐明腱止点梯度形成机制、探索腱损伤治疗方法有重要作用。

结项摘要

治疗腱损伤的关键在于重建腱止点梯度（肌腱、软骨与骨组成的平滑过渡），但腱止点梯度形成机制尚不明了。本项目主要研究 Tgif1 基因在肌腱细胞与软骨细胞相互转化中的作用，明确 Tgif1基因对 Smad2 的调控机制，并通过研究肌腱干细胞促修复作用机制，探讨组织工程学治疗腱止点损伤的可行性。在本项目中，我们通过沉默/过表达 Tgif1 后检测 Smad2 的表达情况，并通过染色体免疫共沉淀验证了Tgif1 与 Smad2 的相互作用关系。利用RT-PCR和Westernblot多次进行检测相关基因表达情况，结果显示过表达TGIF1蛋白时磷酸化的Smad2减少，相应的软骨相关基因Sox9及Aggrecan基因表达降低；相反，沉默TGIF1蛋白后软骨相关基因表达增强，肌腱干细胞软骨能力增强。成功构建大鼠肩袖损伤模型通过纤维蛋白胶原装载修饰的肌腱干细胞填补腱骨损伤模型上，利用TGIF1沉默或过表达的肌腱干细胞进行修复，在2周和4周之后进行组织标本HE和番红O快绿染色，结果显示沉默TGIF1基因的肌腱干细胞组修复腱骨连接处的效果好于对照组和过表达TGIF1组，且在沉默TGIF1组中腱骨连接处新生的纤维软骨多于对照组和过表达TGIF1组。通过本项目的研究，明确了Tgif1 对 Smad2、TGFβ -Smad-Sox9 信号通路的影响，明确 了Tgif1 对细胞表型的影响，阐明了腱止点梯度结构的形成机制，明确了 Tgif1 在TDSCs 引起的促腱止点结构修复与再生作用中的角色，为腱-骨连接组织的修复重建提供新线索。

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（0）
专利数量（0）
Advances in the treatment of rotator cuff lesions by cytokines
细胞因子治疗肩袖病变的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Front Biosci (Landmark Ed)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wu G;Xu PC;Wu P;Hu K;Sun Y;Cheng B;Lu Y
  • 通讯作者：
    Lu Y
TGIF1 Gene Silencing in Tendon-Derived Stem Cells Improves the Tendon-to-Bone Insertion Site Regeneration
肌腱干细胞中的 TGIF1 基因沉默可改善肌腱至骨插入位点的再生
  • DOI：
    10.1159/000438568
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Cellular Physiology and Biochemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chen Liyang;Jiang Chaoyin;Tiwari Shashi Ranjan;Shrestha Amrit;Xu Pengcheng;Liang Wenqing;Sun Yeqing;He Shisheng;Cheng Biao
  • 通讯作者：
    Cheng Biao
Microarray profiling analysis of long non-coding RNAs expression in tendinopathy: identification for potential biomarkers and mechanisms
肌腱病中长非编码 RNA 表达的微阵列分析：潜在生物标志物和机制的鉴定
  • DOI：
    10.1111/iep.12158
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF EXPERIMENTAL PATHOLOGY
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Zhang Qiang;Ge Heng'an;Jiang Yuqing;Cheng Biao;Zhou Dong;Xu Nanwei
  • 通讯作者：
    Xu Nanwei
Autophagy Prevents Oxidative Stress-Induced Loss of Self-Renewal Capacity and Stemness in Human Tendon Stem Cells by Reducing ROS Accumulation
自噬通过减少 ROS 积累来防止氧化应激引起的人肌腱干细胞自我更新能力和干性的丧失
  • DOI：
    10.1016/j.bushor.2018.04.005
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Cellular Physiology and Biochemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chen H;Ge HA;Wu GB;Cheng B;Lu Y;Jiang C.
  • 通讯作者：
    Jiang C.
Indications, outcomes, and complications of unicompartmental knee arthroplasty
单间室膝关节置换术的适应症、结果和并发症
  • DOI：
    10.2741/4330
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Frontiers in Bioscience-Landmark
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Chen Liyang;Liang Wenqing;Zhang Xiaoping;Cheng Biao
  • 通讯作者：
    Cheng Biao

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  • 作者：
    程飚
  • 通讯作者：
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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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