BMP9/PI3K/AKT信号途径调控间充质干细胞成骨分化

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81272006
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    68.0万
  • 负责人：
    罗进勇
  • 依托单位：
    重庆医科大学
  • 学科分类：
    H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Although previous studies have demonstrated that BMP9 is a more potent inducer in promoting osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs), the precise molecular mechanism involved remains to be fully elucidated. The latest experimental results implied us that BMP9 is possible to regulate osteogenic differentiation of MSCs via activation of PI3K/AKT pathway. However,the molecular mechanism through which BMP9/PI3K/AKT pathway regulates osteogenic differentiation of MSCs is still largely unknown and warrants extensive studies. For this purpose, we used autoradiography, ELISA and Western blot to further validate the existence of BMP9/PI3K/AKT pathway in MSCs. Moreover, co-immunoprecipitation, GST pull down was carried out to confirm that BMP9 could activate PI3K/AKT pathway through its receptors. Subsequently, using in vitro cell experiments and in vivo animal experiment, the exact role of BMP9/PI3K/AKT pathway on regulating osteogenic differentiation of MSCs was intensively analyzed. Finally, the detail molecular mechanism underlying BMP9/PI3K/AKT pathway-regulated osteogenic differentiation of MSCs was illuminated, mainly focusing on the influence on classical Smad pathway, the influence on cell cycle and proliferation, the influence on osteogenic transcription factors, the influence on mTOR, and on crosstalking with Wnt/β-catenin pathway through GSK3β. Nevertheless, AKT phosphorylation antibody array and PI3K/AKT signal pathway microarray were used to identify new moleculars and downstream target genes involved in BMP9/PI3K/AKT pathway-regulated osteogencic differentiation of MSCs. This project will provide new insights into signal network by which BMP9 induces osteogenic differentiation of MSCs，and will provide more experimental dada for clinical application of BMP9.
BMP9调控MSCs成骨分化的分子机制一直尚未阐明。前期结果提示BMP9极可能经PI3K/AKT途径调控MSCs成骨分化。本项目利用放射自显影、ELISA和Western进一步证实BMP9/PI3K/AKT途径在MSCs中的存在；Co-IP，GST pull down等证实BMP9可通过其受体活化PI3K/AKT途径；细胞实验和动物实验分析BMP9/PI3K/AKT途径对MSCs成骨分化的调控作用；最后解析BMP9/PI3K/AKT途径调控MSCs成骨分化的分子机制，重点关注其影响Smad途径、影响细胞周期和增殖、影响成骨关键转录因子、影响mTOR、经GSK3β与Wnt/β-catenin途径交互对话而调控成骨分化，并利用抗体芯片及基因芯片寻找更多与BMP9/PI3K/AKT途径调控MSCs成骨分化相关的信号分子或下游靶基因。研究结果将进一步丰富BMP9调控MSCs成骨分化的信号网络。

结项摘要

BMP9调控MSCs成骨分化的分子机制一直尚未阐明。前期结果提示BMP9极可能经PI3K/AKT途径调控MSCs成骨分化。本项目利用PCR、ELISA和Western进一步证实BMP9/PI3K/AKT途径在MSCs中的存在；体外细胞实验和动物实验分析BMP9/PI3K/AKT途径对于MSCs成骨分化的调控作用；最后解析BMP9/PI3K/AKT途径调控MSCs成骨分化的分子机制因。结果发现：BMP9可以下调PTEN表达而活化PI3K/AKT信号途径；抑制PI3K/AKT信号途径，可导致BMP9诱导的MSCs成骨分化减弱，激活PI3K/AKT信号途径，可导致BMP9诱导的MSCs成骨分化进一步增强；抑制PI3K/AKT信号途径，可导致BMP9诱导的MSCs异位成骨数量质量下降，激活PI3K/AKT信号途径，可导致BMP9诱导的MSCs异位成骨数量质量进一步增加。其机制可能涉及以下三方面：（1）影响Samd途径；（2）需要Mtor参与；（3）于Wnt信号交互对话。最后，基因芯片分析了在抑制和激活PI3K/AKT时，BMP9下游靶基因的变化。相关结果将进一步丰富BMP9调控MSCs成骨分化的信号网络

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Hedgehog signaling is involved in the BMP9-induced osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells
Hedgehog 信号传导参与 BMP9 诱导的间充质干细胞成骨分化
  • DOI：
    10.3892/ijmm.2023.5233
  • 发表时间：
    2023-02
  • 期刊：
    International Journal of Molecular Medicine
  • 影响因子：
    5.4
  • 作者：
    Ou, Xingying;Meng, Qiurong;He, Tongchuan;Luo, Jinyong
  • 通讯作者：
    Luo, Jinyong
Runx3敲减抑制BMP9诱导小鼠胚胎成纤维细胞iMEFs向成骨分化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    基础医学与临床
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯巧灵;吉彩霞;刘晓骅;罗进勇
  • 通讯作者：
    罗进勇
SHh信号参与调控BMP9诱导的间充质干细胞成骨分化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    中国生物工程杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王岚;商蕾;欧欣颖;罗进勇
  • 通讯作者：
    罗进勇
激活Shh信号通路促进BMP9诱导小鼠成肌细胞C2C12向成骨分化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国生物化学与分子生物学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吉彩霞;刘晓骅;何通川;罗进勇
  • 通讯作者：
    罗进勇
Activation of JNKs is essential for BMP9-induced osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells.
JNK 的激活对于 BMP9 诱导的间充质干细胞成骨分化至关重要
  • DOI：
    10.5483/bmbrep.2013.46.8.266
  • 发表时间：
    2013-08
  • 期刊：
    BMB reports
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Zhao YF;Xu J;Wang WJ;Wang J;He JW;Li L;Dong Q;Xiao Y;Duan XL;Yang X;Liang YW;Song T;Tang M;Zhao D;Luo JY
  • 通讯作者：
    Luo JY

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38 和 ERK1/2 MAPK 对抗调节 BMP9 诱导的间充质祖细胞的成骨分化。
  • DOI：
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  • 通讯作者：
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    何百成

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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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