MGF调控骨和韧带组织修复的力生物学基础研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11032012
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    230.0万
  • 负责人：
    杨力
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    A10.生物力学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2014-12-31

项目摘要

依"应力-生长关系"分析，应力刺激不足是损伤组织难以愈合和愈合迟缓的重要科学问题之一。根据力化学机制设想，利用细胞在力学过载下高表达的力生长因子MGF去刺激细胞，则损伤组织细胞在应力不足的条件下仍感受到力学过载信号而加速修复。本研究选择骨和韧带作为硬软两种组织的修复模型，重点研究其力生物学基础。考查力学刺激和MGF对成骨细胞、韧带成纤维细胞和骨髓间充质干细胞(MSC)细胞行为影响的异同，解析MGF作用机制；研制抗应力遮挡效应的MGF生物材料（MGF-聚乳酸、MGF-钛）及其骨固定和置换新装置，解析其抗应力遮挡效应；考查在防治失重性骨质疏松中MGF对骨质形成的影响并分析其细胞机制；研究MGF组合药物对韧带损伤修复的作用，采用MGF基因转染的MSC与支架复合，评价体内植入促进韧带损伤愈合的效果。本课题的成功研究将为骨和韧带缺损组织的功能性修复提供新举措，为微重力环境致骨质疏松防治提供新思路。

结项摘要

本项目选择骨和韧带作为硬软两种组织的修复模型，利用细胞生物学和分子生物学技术重点研究了其力生物学基础。(1) 研究了力学刺激和MGF 对成骨细胞、韧带成纤维细胞、肌腱细胞和骨髓间充质干细胞(MSCs)细胞行为的影响，解析MGF作用机制。发现拉伸刺激可提高成骨细胞MGF表达，MGF具有类似于机械拉伸的生物效应，可促成骨细胞早期增殖和增强成骨细胞分化，提示MGF可替代机械拉伸刺激。MGF可能通过诱导大鼠MSCs细胞骨架结构重构调控细胞生物力学特性，从而促进MSCs迁移。MGF通过FAK和ERK1/2信号途径改变大鼠肌腱细胞细胞骨架重排和细胞力学特性，促进细胞的迁移能力。MGF通过调控损伤后ACL细胞的细胞活力及胞外基质表达，可有效避免更严重的韧带撕裂损伤。(2) 研制了抗应力遮挡效应的MGF生物材料及其骨固定和置换新装置，解析其抗应力遮挡效应。结果表明MGF-聚乳酸促增殖和增强分化的活性的持续时间明显高于游离MGF。(3) 考察了在防治失重性骨质疏松中MGF对骨质形成的影响并分析其细胞机制，发现MGF能显著促进模拟微重力效应下成骨细胞增殖，并增加OCN表达量。MGF能提高大鼠松质骨的骨密度，部分对抗尾吊导致的松质骨骨密度丢失。包裹MGF的壳聚糖微球能促进MC3T3-E1类成骨细胞的增殖，延迟细胞的分化，表现出更持久的作用。(4) 在体实验证明了MGF在前交叉韧带和肌腱损伤修复中的作用。本项目的研究成果有望为骨和韧带缺损组织的功能性修复提供新举措，为微重力环境致骨质疏松防治提供新思路。

项目成果

期刊论文数量（63）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（0）
Microencapsulation of mechano growth factor E peptide for sustained delivery and bioactivity maintenance
用于持续递送和生物活性维持的机械生长因子E肽的微囊化
  • DOI：
    10.1016/j.ijpharm.2014.04.054
  • 发表时间：
    2014-07-20
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF PHARMACEUTICS
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Niu, Xufeng;Chen, Pin;Fan, Yubo
  • 通讯作者：
    Fan, Yubo
span style=font-family:Times New Roman;font-size:10.5pt;Mechano growth factor (MGF) and transforming growth factor (TGF)-β3 functionalized silk scaffolds enhance articular hyaline cartilage regeneration in rabbit model/
机械生长因子 (MGF) 和转化生长因子 (TGF)-β3 功能化丝支架增强兔模型关节透明软骨再生
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Biomaterials
  • 影响因子：
    14
  • 作者：
    Jiang L.;Xu Y.;Li H.;Xu W.;Wu S.;Wang Y.;Tang Z.;Lv Y.;杨力
  • 通讯作者：
    杨力
基质金属蛋白酶在骨髓间充质干细胞迁移和分化中的作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    生物医学工程学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李晓娜;宋关斌
  • 通讯作者：
    宋关斌
A novel functional biomaterial: Synthesis, characterization and in-vitro antibacterial activity
一种新型功能性生物材料：合成、表征和体外抗菌活性
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2012.11.103
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Zhang, Maolan;Ruan, Changshun;Dou, Shuhua;Tu, Xudong;Ma, Yufei;Wang, Yuanliang
  • 通讯作者：
    Wang, Yuanliang
Synthesis, characterization, and biocompatibility of a novel biomimetic material based on MGF-Ct24E modified poly(D, L-lactic acid)
基于MGF-Ct24E改性聚(D,L-乳酸)的新型仿生材料的合成、表征和生物相容性
  • DOI：
    10.1002/jbm.a.34276
  • 发表时间：
    2012-12-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Li, Yuxiao;Zhang, Bingbing;Wang, Yuanliang
  • 通讯作者：
    Wang, Yuanliang

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其他文献

我国碳减排利益相关者界定与分类
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  • 作者：
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    杨力
流体剪切力作用下间充质干细胞在三维支架上生长率理论模型的优化
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    2019
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  • 通讯作者：
    吕永钢
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    宋关斌;杨力
  • 通讯作者：
    杨力
Hypoxia-responsive factor PHD2 and angiogenic diseases
缺氧反应因子 PHD2 与血管生成疾病
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  • 发表时间：
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    黄岂平;于光磊;王红兵;杨力
  • 通讯作者：
    杨力

其他文献

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杨力的其他基金

骨关节系统软组织力学失稳损伤及修复的机制
  • 批准号：
    11532004
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    310.0 万元
  • 项目类别：
    重点项目
基底硬度与TGF-β1 协同作用对肝纤维化进程影响的机制研究
  • 批准号：
    31270990
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    90.0 万元
  • 项目类别：
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基质力学性状与细胞收缩行为相互作用对肝纤维化进程影响的实验研究
  • 批准号：
    30870608
  • 批准年份：
    2008
  • 资助金额：
    31.0 万元
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    面上项目
力作用下类风湿性关节炎滑膜细胞分泌物组研究
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    2006
  • 资助金额：
    34.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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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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