miR-196b对成骨细胞和脂肪细胞分化的调节作用及其机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81472040
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    72.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0601.运动系统结构、功能和发育异常
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Several types of microRNAs have recently been defined as important regulators in adipocyte differentiation, the role of other microRNAs in the processes and the mechanisms involved have yet to be explored. Our preliminary data showed that miR-196b was reduced in primary cultured and established murine stromal progenitor cell line after osteogenic treatment but was induced after adipogenic treatment. Supplementing miR-196b activity inhibited murine ST2 stromal cells to differentiate into osteoblasts, evidenced by alleviated alkaline phosphatase staining and reduced expression of osteoblast-specific genes including Runx2, osterix, osteocalcin and bone sialoprotein. Moreover, Supplementing miR-196b activity induced ST2 stromal cells to differentiate into mature adipocytes, along with the induction of adipocyte-specific transcription factors peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ), CCAAT/enhancer binding protein-α (C/EBPα), and the marker gene adipocyte protein 2 (aP2). Conversely, inhibition of the endogenous miR-196b repressed ST2 cells to fully differentiate. Several potential targets of miR-196b were predicted using Targetscan and Pictar web tool. In the present study we will further investigate the regulatory role of miR-196b on osteoblast and adipocyte differentiation using various cell lines and primary cultured stromal cells. Then the dual luciferase assay will be done to identify direct targets of miR-196b. Gain-of-function and loss-of-function studies will be performed to investigate the role of the putative target genes on osteoblast and adipocyte formation. Finally, female mice will be subjected to ovariectomy or sham operation, followed by intravenous injection of either miR-196b antagomir to knockdown the level of miR-196b or its negative control that never targets any miRNA. 6 weeks after the 1st injection, the mice will be sacrificed and we will investigate whether the change of miR-196b level in vivo alters the bone turnover and bone mass of the sham mice and recover the bone loss in the OVX mice. In brief, bone density and bone mass of tibias and femurs will be studied by using micro-CT, X-ray, and histomorphological approaches. The numbers of active osteoblast in the tibia and adipocytes in the marrow as well as the serum levels of osteocalcin and carboxy-terminal collagen crosslinks will be measured. The bone formation rate and mineral apposition rate will be determined as well. Our proposed studies will provide novel insights into the mechanisms of osteoblast and adipocyte development and implicate potential novel approach for bone loss recovery.
前期研究发现骨髓间充质干细胞诱导成骨后miR-196b表达下降,诱导成脂后miR-196b表达上升。在骨髓基质干细胞系ST2中上调miR-196b后向成骨细胞分化减弱,而向脂肪细胞分化增强;相反,在ST2下调miR-196b后向脂肪细胞分化减弱,提示miR-196b对成骨细胞和脂肪细胞分化起调节作用。本研究在此基础上,将通过细胞分子生物学研究进一步确证间充质干细胞向成骨细胞和脂肪细胞分化过程中miR-196b所起的调节作用;采用双荧光素酶报告基因技术筛选鉴定miR-196b的直接靶基因;采用功能获得性研究和功能缺失性研究明确靶基因对成骨细胞和脂肪细胞分化的调控作用及其机制;观察改变小鼠体内miR-196b水平对骨组织成骨细胞和骨髓脂肪细胞数量、整体骨再建和骨量的影响以及对去卵巢小鼠骨质疏松是否具有改善作用等。本研究将为揭示miRNA在骨组织细胞发育和骨再建等过程中的作用及机制提供理论依据。

结项摘要

在前期研究中,我们采用 miRNA 芯片和 RT-qPCR 证明原代培养的骨髓基质细胞和基质细胞系 ST2 诱导成骨后 miR-196b-5p表达下降,诱导成脂后miR-196b-5p 表达上升,提示miR-196b-5p 可能对前体细胞的定向分化起调节作用。本项目首先研究了miR-196b-5p前体细胞定向分化的调控作用。将人工合成的 miR-196b-5p mimics或miR-196b-5p inhibitor或其阴性对照转染前体细胞系,或者构建miR-196b过表达和抑制性慢病毒感染原代BMSCs,随后进行成骨/成脂诱导。结果表明miR-196b-5p 抑制成骨分化而促进成脂分化。在机制研究中,我们根据生物信息学软件预测结果并结合luciferase实验、Western blotting技术筛选鉴定出Tgfbr1、Tsc1和Sema3a可以被miR-196b-5p直接靶向调控。通过对SEMA3A和TSC1的功能研究,我们发现SEMA3A促进前体细胞成骨分化,而TSC1则促使前体细胞成脂分化。miR-196b-5p mimics转染细胞后TSC1蛋白减少,mTOR通路被激活。将Tsc1过表达载体与miR-196b mimics共转染ST2细胞可减弱miR-196b-5p mimics对成脂分化的促进作用;mTOR通路抑制剂Rapamycin也可减弱miR-196b-5p mimics对成脂分化的促进作用。以上结果表明miR-196b-5p通过靶向抑制TSC1翻译而增强mTOR通路活性,从而促进前体细胞成脂分化,而通过靶向抑制SEMA3A翻译抑制前体细胞成骨分化。.在体作用研究方面,我们制备了在成骨细胞特异性表达miR-196b的转基因小鼠(Col1-196b-5p),分析了转基因鼠表型。6月龄转基因小鼠X-ray 显示长骨干骺端近段骨量显著减少,μCT 分析也证实干骺端发生严重骨丢失,小梁骨显著减少,与野生型对照组相比,miR-196b转基因鼠小梁骨容积和骨小梁数目显著 减少,而小梁分离度和结构模型指数显著增加。表明miR-196b-5p在小鼠体内抑制成骨细胞分化,减少骨量。.综合我们的研究结果,miR-196b-5p抑制骨髓基质干细胞成骨分化而促进其成脂分化,其表达紊乱可引起骨稳态异常和骨丢失,miR-196b-5p可能成为骨质疏松等骨代谢疾病防治的新靶点。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(9)
专利数量(0)
转化生长因子β受体Ⅰ影响脂肪细胞分化的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    天津医药
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨永旭;陈棣;张欣;王宝利
  • 通讯作者:
    王宝利
miR-223 regulates adipogenic and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells through a C/EBPs/miR-223/FGFR2 regulatory feedback loop
miR-223通过C/EBPs/miR-223/FGFR2调节反馈环路调节间充质干细胞的成脂和成骨分化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Stem Cells
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Xiaohui Guan;Yifei Gao;Jie Zhou;Jun Wang;Fang Zheng;Fei Guo;Ailing Chang;Xiaoxia Li;Baoli Wang
  • 通讯作者:
    Baoli Wang
miR-20a-5p promotes adipogenic differentiation of murine bone marrow stromal cells via targeting Kruppel-like factor 3
miR-20a-5p通过靶向Kruppel样因子3促进小鼠骨髓基质细胞的成脂分化
  • DOI:
    10.1530/jme-17-0183
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Molecular Endocrinology
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Zhu Endong;Zhang Juanjuan;Zhou Jie;Yuan Hairui;Zhao Wei;Wang Baoli
  • 通讯作者:
    Wang Baoli
miR-320-3p调控脂肪细胞分化的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    天津医药
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王昌兰;高志红;常爱玲;王宝利
  • 通讯作者:
    王宝利
miR-20a regulates adipocyte differentiation by targeting lysine-specific demethylase 6b and transforming growth factor-β signaling
miR-20a 通过靶向赖氨酸特异性脱甲基酶 6b 和转化生长因子-β 信号调节脂肪细胞分化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Int J Obes (Lond)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jie Zhou;Fei Guo;Guannan Wang;Jun Wang;Fang Zheng;Xiaohui Guan;Ailing Chang;Xin Zhang;Chenlin Dai;Shuying Li;Xiaoxia Li;Baoli Wang
  • 通讯作者:
    Baoli Wang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

西南三江(金沙江、澜沧江和怒江)流域化学风化过程
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    生态学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王宝利;吴起鑫;张伟;刘丛强
  • 通讯作者:
    刘丛强
河流拦截背景下水库氧化亚氮(N_2O)排放的研究进展
  • DOI:
    10.13292/j.1000-4890.201803.025
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    生态学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吕鑫;刘小龙;李军;白莉;李思亮;王宝利;汪福顺;王中良
  • 通讯作者:
    王中良
中国东北泥炭发育地区人工水库的CO_2调控作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    地球化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王宝利;灌瑾;吴以赢;刘丛强;彭希;汪福顺
  • 通讯作者:
    汪福顺
西南三江(金沙江、澜沧江和怒江)流域化学风化过程
  • DOI:
    10.13292/j.1000-4890.2015.0197
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    生态学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陶正华;赵志琦;张东;李晓东;王宝利;吴起鑫;张伟;刘丛强
  • 通讯作者:
    刘丛强
浮游植物稳定碳同位素分馏机制及环境应用
  • DOI:
    10.13292/j.1000-4890.201705.019
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    生态学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩琼;王宝利
  • 通讯作者:
    王宝利

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

王宝利的其他基金

细胞骨架调控蛋白MTSS1调节骨稳态和骨量的作用及机制研究
  • 批准号:
    82272444
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
核因子IA通过调节破骨细胞分化影响骨稳态和骨量的作用及其机制研究
  • 批准号:
    82072389
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
组蛋白去甲基化酶KDM7A通过经典Wnt通路及C/EBPα调控骨髓微环境成骨-成脂分化平衡和骨稳态
  • 批准号:
    81871741
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转录因子NFIB通过影响Wnt/β-Catenin信号调控成骨细胞分化和骨稳态的作用及其机制研究
  • 批准号:
    81672116
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
脂肪细胞RANKL/OPG系统的表达调控及其影响骨塑建/骨再建的遗传模型研究
  • 批准号:
    81271977
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    68.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
软骨细胞中Wnt/β-catenin信号通路调节骨量的分子机制
  • 批准号:
    81071436
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PTH诱导骨同化作用的分子基础和信号传导—对成骨细胞特异性转录因子Osx的调控
  • 批准号:
    30300171
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

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]
      
关闭
close
客服二维码