骨髓间充质干细胞与软骨细胞共培养中相互作用的机制研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    81000800
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    崔维顶
  • 依托单位：
    南京医科大学
  • 学科分类：
    H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

软骨组织工程中常用的种子细胞是成熟软骨细胞和骨髓间充质干细胞（BMSCs），软骨细胞和BMSCs共培养可以使细胞间互相影响、扬长避短发挥各自的优点，二者共培养构建的组织工程软骨已经显示出独特的优势。共培养的软骨细胞和BMSCs可能通过直接接触、细胞因子旁分泌等方式相互影响，但二者相互作用的具体方式目前仍不清楚。本课题中我们首先采用半透膜分隔培养、交换培养液培养等方法探讨直接接触、细胞因子旁分泌在BMSCs与软骨细胞共培养中的作用,确定共培养时发挥主要作用的效应细胞。再采用RNA干扰技术（RNAi）沉默BMSCs、软骨细胞中细胞因子的表达，探索共培养中细胞因子的作用。本课题对揭示共培养的软骨细胞和BMSCs间的相互作用机制有重要意义，为体外应用BMSCs和软骨细胞共培养构建高质量的组织工程软骨提供基础。

结项摘要

我们首先探讨了骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）和关节软骨细胞（articular chondrocytes，ACs）共培养能否促进软骨细胞外基质的表达及两种细胞共培养的最佳比例。结果显示共培养组aggrecan 和COL2的表达量在7天、14天和21天时呈现出明显的增长趋势。方差分析显示在第21天时2:1 组的COL2和aggrecan在mRNA水平和蛋白水平表达都高于单纯关节软骨细胞组和BMSCs 诱导组（P<0.05）。通过上述结果表明，将ACs和MSCs混合培养，能够明显促进软骨细胞外基质的表达，且软骨细胞和骨髓间充质干细胞2:1组具有最佳的效果。. 第二部分我们探讨了在共培养系统中ACs与BMSCs之间的相互作用机制。采用实时定量RT-PCR和Western Blot检测SOX9、COL2、Aggrecan、COL10和COL1的表达变化。直接接触共培养的ACs的表达量明显高于间接接触共培养的ACs的表达量；直接接触共培养的BMSCs的表达量也明显高于间接接触共培养的BMSCs的表达量。在直接接触和间接接触两种共培养方式中，BMSCs的SOX9、COL2和Aggrecan的mRNA和蛋白表达量均远远低于同一共培养系统中ACs的表达量，甚至仍低于单纯培养的ACs的表达量。这表明与ACs对BMSCs的诱导作用相比，BMSCs对ACs的促进和支持对于增强软骨基质形成起着更加重要的作用。与可溶性因子的作用相比，直接物理接触在共培养过程中起主导作用，至少是非常重要的作用。. 最后采用RNA干扰技术（RNAi）沉默BMSCs中TGF-β的表达，探索共培养中细胞因子的作用。与对照组相比，共培养组的软骨细胞中aggrecan、COL2的表达均较高；而干扰组软骨细胞中aggrecan、COL2的表达低于共培养组，略高于对照组，说明TGF-β在共培养中发挥了重要作用。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Co-culture of chondrocytes and bone marrow mesenchymal stem cells in vitro enhances the expression of cartilaginous extracellular matrix components
软骨细胞与骨髓间充质干细胞体外共培养增强软骨细胞外基质成分表达
  • DOI：
    10.1590/s0100-879x2011007500026
  • 发表时间：
    2011-04-01
  • 期刊：
    Brazilian Journal of Medical and Biological Research
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Qing, Chang;Wei-ding, Cui;Wei-min, Fan
  • 通讯作者：
    Wei-min, Fan
Co-cultivated mesenchymal stem cells support chondrocytic differentiation of articular chondrocytes.
共培养的间充质干细胞支持关节软骨细胞的软骨细胞分化
  • DOI：
    10.1007/s00264-013-1782-z
  • 发表时间：
    2013-04
  • 期刊：
    International orthopaedics
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Zuo Q;Cui W;Liu F;Wang Q;Chen Z;Fan W
  • 通讯作者：
    Fan W
Periodic mechanical stress activates MEK1/2-ERK1/2 mitogenic signals in rat chondrocytes through Src and PLC gamma 1
周期性机械应力通过 Src 和 PLC gamma 1 激活大鼠软骨细胞中的 MEK1/2-ERK1/2 有丝分裂信号
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Brazilian Journal of Medical and Biological Research
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Fan, Weimin;Ma, Yimin;Huang, Yumin;Liang, Wenwei;Liu, Feng;Wang, Qing;Cui, Weiding;Liu, Zhengyu;Yin, Guoyong
  • 通讯作者：
    Yin, Guoyong
Periodic Mechanical Stress Activates Integrin beta 1-Dependent Src-Dependent PLC gamma 1-Independent Rac1 Mitogenic Signal in Rat Chondrocytes through ERK1/2
周期性机械应力通过 ERK1/2 激活大鼠软骨细胞中整合素 beta 1 依赖性 Src 依赖性 PLC gamma 1 独立 Rac1 有丝分裂信号
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Cellular Physiology and Biochemistry
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ren, Kewei;Liu, Feng;Huang, Yumin;Liang, Wenwei;Cui, Weiding;Wang, Qing;Fan, Weimin
  • 通讯作者：
    Fan, Weimin

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  • 通讯作者：
    张广程

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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

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          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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