Gli1+间充质祖细胞在牙种植体周骨改建中的作用和机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    81901035
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    厉超元
  • 依托单位：
    同济大学
  • 学科分类：
    H1507.牙缺损、缺失修复及牙颌畸形的矫治
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Osseointegration is the basis of dental implant restoration, while a long period of peri-implant tissue healing becomes one of major drawbacks of this treatment. Progenitors with high expression of Gli1 in the alveolar bone have the ability to rehabilitate bone injury, but the mechanism of osteogenesis regulation in the implant osseointegration remains to be elucidated. Previous experiments showed that Gli1+ cells were induced to proliferate after implantation, then differentiate to bone tissue spontaneously， transforming into osteocytes in peri-implant tissue. Accordingly, the applicant firstly proposed that Gli1+ cells are significant progenitors involved in and regulating alveolar tissue repair and bone remodeling. Regulating the biomechanical load after implant implantation will promote the proliferation and differentiation of Gli1+ cells and shrunken the osseointegration duration. Based on the in vivo and in vitro experiments, we established alveolar bone injury healing and dental implant models. Combining cell lineage tracing, this project aimed mainly to investigate: ① Gli1+ cells in persistent and instant expression in alveolar bone remodeling; ② in vitro and in vivo functional verification of Gli1+ cells in alveolar bone healing; ③ the mechanisms of Gli1+ cells involved peri-implant bone remodeling after functional occlusal loading. The project will reveal important cellular sources of peri-implant bone remodeling and provide theoretical basis for the positive regulation mechanism of osseointegration.
种植体骨结合的形成是牙种植修复的核心基础，然而种植体周组织愈合时间较长成为该治疗手段的一大弊端。祖细胞具有骨损伤修复的能力，但有关其在种植体骨结合中成骨调节的具体机制尚未阐明。前期实验发现：种植体植入后诱发Gli1+细胞增殖并向成骨方向分化，最终形成种植体周骨细胞。据此，申请人首次提出“Gli1+细胞是参与并调控种植体周组织修复和骨改建的重要祖细胞，合适的种植体负载力可促进细胞增殖分化，缩短骨结合时间”。本项目将在前期基础上，通过建立牙槽骨损伤愈合、牙种植修复模型，采用细胞谱系示踪模型重点探讨：①Gli1+细胞在牙槽骨改建过程的持续性与即时性表达；②Gli1+细胞在牙槽骨愈合中促成骨作用的功能性验证；③牙种植体即刻负重对Gli1+细胞在牙槽骨改建中的影响及机制研究。本课题有望揭示种植体周骨组织修复的重要细胞来源，为种植体骨结合正向调节机制提供重要理论依据。

结项摘要

种植体骨结合的形成是牙种植修复的核心基础，种植体周骨组织修复的重要细胞来源，为种植体骨结合正向调节机制尚不明确。本课题通过构建Gli1-CreERT2;Tdtomato，Axin2-CreERT2;Ai14，Gli1-CreERT2;Ai14，Axin2-CreERT2; Ai14;Gli1-LacZ及Gli1-CreERT2; β-cateninflox/flox ; Ai14小鼠模型和小鼠鼻窦底提升细胞示踪模型，阐明Gli1+间充质干细胞在种植体周骨改建的增殖、骨向分化作用，将谱系示踪技术及LacZ染色技术结合，阐明Gli1+间充质干细胞中与Wnt信号通路在蛋白水平的共定位及共表达情况，采用RNAscope技术进一步检测Wnt信号通路关键基因β-catenin的在基因层面的共表达情况，在体内水平确定两者空间表达关系；通过在Gli1+间充质干细胞中特异性敲除Wnt信号，检测骨缝骨改建及Gli1+细胞的激活状态，进一步阐明种植体周及骨缝Gli1+干细胞在骨改建的调控作用。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Response of Gli1+ Suture Stem Cells to Mechanical Force Upon Suture Expansion
缝合线扩张时 Gli1 缝合线干细胞对机械力的反应
  • DOI：
    10.1002/jbmr.4561
  • 发表时间：
    2022-04
  • 期刊：
    Journal of Bone and Mineral Research
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Dian Jing;Zexi Chen;Yi Men;Yating Yi;Yuhong Wang;Jun Wang;Jianru Yi;Lingyun Wan;Bo Shen;Jian Q Feng;Zhihe Zhao;Hu Zhao;Chaoyuan Li
  • 通讯作者：
    Chaoyuan Li
A Quartet Network Analysis Identifying Mechanically Responsive Long Noncoding RNAs in Bone Remodeling.
四重网络分析识别骨重塑中的机械响应长非编码 RNA
  • DOI：
    10.3389/fbioe.2022.780211
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Frontiers in bioengineering and biotechnology
  • 影响因子：
    5.7
  • 作者：
    Cai J;Li C;Li S;Yi J;Wang J;Yao K;Gan X;Shen Y;Yang P;Jing D;Zhao Z
  • 通讯作者：
    Zhao Z

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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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