Gal-3在维生素D调控蛋鸡OC形成和活化中的作用及机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31872534
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    顾建红
  • 依托单位：
    扬州大学
  • 学科分类：
    C1809.临床兽医学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Although it has been confirmed that vitamin D can directly regulate osteoclastogenesis, bone resorptive activity and the expression of galectin 3 (gal-3), the role and mechanism of gal-3 in this process is still not very clear. It is well known that in cytoplasm gal-3 can control gene transcription in cell proliferation and differentiation after entering the nucleus with β-catenin. Here, we will study the role and mechanism of gal-3 in osteoclastogenesis of by vitamin D so as to learn about the mechanisms of calcium and phosphorus metabolism disorders in layers. OC will be induced from bone marrow derived macrophage (BMM) of chicken embryo or hens. Gal-3 expression and sub-cellular localization will be detected after vitamin D treatment. To confirm the role and β-catenin mechanism of gal-3 in this process, the investigation of osteoclast formation, activation and the changes of β-catenin signaling pathway will be carried out, after treatment by vitamin D on the bases of gal-3 overexpression or gene silencing. Finally, key target genes of gal-3 will be found and verified to confirm the gene mechanism of gal-3 in the regulation of osteoclastogenesis controlled by vitamin D.
申请者已证实维生素D能够直接调控破骨细胞（OC）形成和活化，该过程涉及gal-3的变化，但gal-3在维生素D调控OC形成和活化中的作用及机制仍不清楚。由于胞浆gal-3能够与β-catenin结合进入细胞核，调控基因转录。因此，本项目拟在诱导蛋鸡骨髓源性单核巨噬细胞（BMM）形成OC基础上，研究维生素D对gal-3表达的影响；进一步过（低）表达gal-3，探究gal-3在维生素D调控蛋鸡OC形成和活化中的作用及β-catenin信号机制；最后通过基因芯片技术寻找gal-3在维生素D调控蛋鸡OC形成和活化中的关键靶基因，选择部分重要靶基因进行验证，揭示gal-3在维生素D调控蛋鸡OC形成和活化中的作用及机制，为蛋鸡钙磷代谢紊乱性疾病的防治提供理论依据。

结项摘要

1α,25-(OH)2D3能够促进骨髓基质细胞（BMSCs）表达破骨细胞分化因子（RANKL），间接诱导破骨细胞（OC）的形成，也可在RANKL和巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）的基础上直接调控骨髓单核巨噬细胞（BMM）分化为OC，该过程涉及半乳糖凝集素3（gal-3）的变化，但gal-3在其调控OC形成和活化中的作用及机制仍不清楚。因此，本项目探究了gal-3在维生素D调控OC形成和活化中的作用及β-catenin信号机制，寻找了部分关键靶基因。结果显示，（1）鸡BMSCs与BMM共培养可以生成OC，10-10 ~10-8 mol/L的1α,25-(OH)2D3能够促进BMSCs中rankl mRNA的表达和蛋白分泌，间接促进OC形成。（2）1α,25-(OH)2D3能够促进鸡OC及BMSCs中gal-3 mRNA的表达及蛋白分泌，BMSCs中gal-3表达的改变更明显。（3）敲低鸡BMSCs中gal-3抑制OC分化和骨吸收活性，减弱1α,25-(OH)2D3促进OC分化和骨吸收效应；过表达鸡BMSCs中gal-3促进OC分化和骨吸收活性。（4）干扰鸡BMSCs中gal-3的表达后307个基因上调，253个基因下调。过表达gal-3后显著上调及下调的基因为214个及418个。差异基因KEGG分析发现，细胞因子受体相关通路、Ca2+信号通路和Wnt信号通路显著富集。qRT-PCR证实一氧化氮合酶（NOS2）、缓激肽B2受体（BDKRB2）、内皮素B受体（EDNRB）、BMP活化蛋白膜结合抑制剂（BAMBI）、DKK1和Wnt抑制因子（WIF1）基因与测序结果趋势一致。此外在小鼠OC研究中还发现，（1）RANKL与M-CSF联合使用能够促进小鼠BMM形成OC，10-8 mol/L的1α,25-(OH)2D3对小鼠OC的形成具有抑制作用。（2）1α,25-(OH)2D3促进小鼠OC中gal-3和β-catenin mRNA的表达及蛋白分泌。（3）小鼠OC前体中β-catenin敲减不影响1α,25-(OH)2D3对OC形成的抑制作用，gal-3敲减可促进OC形成，减弱1α,25-(OH)2D3对OC分化的抑制作用。说明，gal-3在1α,25-(OH)2D3调控OC的形成和活化中发挥关键作用，靶向基因主要涉及细胞因子受体相关通路、Ca2+信号通路和Wnt信号通路。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Vitamin D Inhibition of TRPV5 Expression During Osteoclast Differentiation
维生素 D 抑制破骨细胞分化过程中 TRPV5 的表达
  • DOI：
    10.5812/ijem.91583
  • 发表时间：
    2019-10-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Gu, Jianhong;Tong, Xishuai;Liu, Zongping
  • 通讯作者：
    Liu, Zongping
维生素D调控OC形成的差异蛋白表达及生物信息学分析
  • DOI：
    10.16303/j.cnki.1005-4545.2019.11.20
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    顾建红;孔琦;王东;仝锡帅;卞建春;刘学忠;袁燕;刘宗平
  • 通讯作者：
    刘宗平
Suppression of AMP-activated protein kinase reverses osteoprotegerin-induced inhibition of osteoclast differentiation by reducing autophagy
抑制 AMP 激活的蛋白激酶可通过减少自噬逆转骨保护素诱导的破骨细胞分化抑制
  • DOI：
    10.1111/cpr.12714
  • 发表时间：
    2019-11-07
  • 期刊：
    CELL PROLIFERATION
  • 影响因子：
    8.5
  • 作者：
    Tong, Xishuai;Zhang, Chuang;Liu, Zongping
  • 通讯作者：
    Liu, Zongping
β-catenin在lα,25-(OH)_2D_3调控小鼠体外破骨细胞形成中的作用
  • DOI：
    10.16303/j.cnki.1005-4545.2020.09.22
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周佳桦;张雨蓓;张松彬;张闯;闵雯嫣;赵鸿雁;刘宗平;顾建红
  • 通讯作者：
    顾建红
lα,25-(OH)_2D_3对体外培养小鼠破骨细胞形成及活性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    营养学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    顾建红;张闯;闵雯嫣;赵玉田;李赛慧;刘宗平
  • 通讯作者：
    刘宗平

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其他文献

葛根素对镉暴露致大鼠大脑皮质氧化损伤的保护效应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    畜牧与兽医
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    闻双全;赵世文;陈洁;朱桥平;邹辉;顾建红;刘学忠;卞建春;刘宗平;袁燕
  • 通讯作者：
    袁燕
1α,25-（OH）2D3影响体外培养OB增殖分化的钙离子通道机制
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    顾建红;蒋杉杉;王世涛;闫汶;王怡;刘宗平;GU Jian-hong,JIANG Shan-shan,WANG Shi-tao,YAN Wen,
  • 通讯作者：
    GU Jian-hong,JIANG Shan-shan,WANG Shi-tao,YAN Wen,
1α,25（OH）2D3对大鼠成骨细胞КB受体活化因子配体及骨保护素蛋白表达的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    营养学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    顾建红;俞燕;蒋杉杉;沈燕;闫汶;刘宗平;GU Jian-hong,YU Yan1,JIANG Shan-shan,SHEN Yan,YAN;1Institute of Poultry Science,Chinese Academy of A
  • 通讯作者：
    1Institute of Poultry Science,Chinese Academy of A
Fas对镉激活PC12细胞线粒体凋亡通路的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    畜牧兽医学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    闻双全;陈洁;王莉;邹辉;顾建红;刘学忠;卞建春;刘宗平;袁燕
  • 通讯作者：
    袁燕
1α,25-（OH）2D3对体外培养成骨细胞内钙离子浓度的影响
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    营养学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    顾建红;蒋杉杉;刘俊栋;熊桂林;闫汶;刘宗平;GU Jian-hong,JIANG Shan-shan,LIU Jun-dong1,XIONG G;1 Jiangsu College of Animal Husb;ry & Veterinary
  • 通讯作者：
    ry & Veterinary

其他文献

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顾建红的其他基金

维生素D调控破骨细胞形成及活化的差异蛋白组学研究
  • 批准号：
    31302154
  • 批准年份：
    2013
  • 资助金额：
    25.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

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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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