血糖响应型、自律性靶向释药种植体改善2型糖尿病大鼠骨结合的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81701031
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    陈陶
  • 依托单位：
    重庆医科大学
  • 学科分类：
    H1508.口腔颅颌面组织生物力学和生物材料
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

At present, China has the largest diabetes mellitus (DM) population around the world, and type 2 diabetes mellitus (T2DM) accounts for about 90%-95% of the total number of DM patients. Compared to the healthy population, diabetic patients have increased frequency of tooth loss. In recent years, dental implant has become the most ideal way to repair teeth. However, it has been confirmed that DM is associated with a relatively higher failure rate for implant and substantial risks. Therefore, DM has been considered as a relative contraindication for dental implantation. Recent studies have demonstrated that T2DM patients may benefit from functional oral reconstruction based on dental implants. In view of the large number of T2DM patients, high incidence of tooth loss in such patients and the benefits of dental implants for metabolic status of T2DM patients, how to improve the success rate of dental implants in medium and severe T2DM has become a research hotspot. In this study, we constructed a glucose-responsive, self-regulated bio-smart implant system by selective laser melting & 3D printing technology with microfluidic fabrication approach. Focusing on the shortcoming of poor osseointergration of dental implants in T2DM, this study was designed based on the novel hypothesis that glucagon-like peptide-1 receptor agonist (GLP-1 Ra) targeted regulates the relevant cells of peri-implant bone. Through in vitro and in vivo experiments, the present study is to investigate the influence of the implant system on BMSCs and its peri-implant osseointergration, and to elucidate the mechanism underlying the effects of local application of GLP-1Ra on peri-implant osseointergration. This study provides new ideas and novel strategies in order to increase the success rate of dental implants in medium and severe T2DM patients.
鉴于糖尿病患者较常人更易缺牙的倾向、种植修复对该群体代谢状况的有利影响及大量2型糖尿病患者(T2DM)处于血糖控制不佳的临床常态，如何改善该群体种植初期骨结合不良、降低其种植失败风险成为当务之急。研究证实胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1Ra)通过其特异性受体(GLP-1R)发挥促进成骨、抑制破骨的调控作用；同时项目前期证实GLP-1R亦存在于T2DM大鼠种植体周，提示该受体作为促进T2DM骨结合潜在靶标的可能性。本项目拟以T2DM种植初期骨结合不良的直接原因为切入点，基于GLP-1Ra对骨组织的双重调控作用，结合微流控乳液模板法及选择性激光熔融技术，创新性地构建血糖敏感型、自律性靶向释药种植体。经体内外实验验证该体系对负载蛋白的响应性控释效果，明确GLP-1Ra局部控释对T2DM骨结合的影响，进而阐明其作用的具体分子信号机制，为提高中、重度T2DM患者种植成功率提供新思路和新方法。

结项摘要

本项目鉴于糖尿病患者较常人更易缺牙的倾向、种植修复对该群体代谢状况的有利影响及大量2 型糖尿病患者(T2DM)处于血糖控制不佳的临床常态，探究了如何改善该群体种植初期骨结合不良、降低其种植失败风险。研究已证实，糖尿病患者种植体周围的骨结合是一个复杂且长久的过程，植体植入体内后，会经历体液附着，蛋白沉积，免疫细胞识别与激活，以及干细胞附着和成骨等多个愈合阶段，受到多种因素的级联调控。本项目以T2DM种植初期骨结合不良的原因为切入点，构建具有抗菌和促成骨功效的双离子（Sr2+和Ag＋）独立控释种植体系以及负载BMP2和IL-10的血糖炎症双敏感型、自律性释药水凝胶，并构建构建了T2DM大鼠种植体周围炎模型，经体内实验分别验证了两个体系的抗菌及促进骨再生作用、对负载蛋白的响应性控释效果及促进骨缺损愈合作用。为了探究其对巨噬细胞的极化状态的调控机制，经体外试验验证了对巨噬细胞的抗炎诱导作用以及对成骨细胞的分化促进作用，阐明该体系通过调控巨噬细胞的极化状态进一步调控下游成骨前体细胞的粘附、伸展以及分化能力的生物级联调控作 用的具体分子信号机制，为提高中、重度T2DM患者种植成功率提供新思路和新方法。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Impact of diabetes mellitus simulations on bone cell behavior through in vitro models
通过体外模型模拟糖尿病对骨细胞行为的影响
  • DOI：
    10.1007/s00774-020-01101-5
  • 发表时间：
    2020-05-16
  • 期刊：
    JOURNAL OF BONE AND MINERAL METABOLISM
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Li, Yihan;Shrestha, Annie;Chen, Tao
  • 通讯作者：
    Chen, Tao
Gelatin Nanoparticle-Injectable Platelet-Rich Fibrin Double Network Hydrogels with Local Adaptability and Bioactivity for Enhanced Osteogenesis
具有局部适应性和增强成骨作用的生物活性的明胶纳米颗粒注射富含血小板纤维蛋白双网络水凝胶
  • DOI：
    10.1002/adhm.201901469
  • 发表时间：
    2020-01-29
  • 期刊：
    ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS
  • 影响因子：
    10
  • 作者：
    Mu, Zhixiang;Chen, Kaiwen;Chen, Tao
  • 通讯作者：
    Chen, Tao
Comparison of in-situ bone ring technique and tent-pole technique for horizontally deficient alveolar ridge in the anterior maxilla
原位骨环技术与帐篷杆技术治疗上颌前牙槽嵴水平缺损的比较
  • DOI：
    10.1111/cid.12887
  • 发表时间：
    2020-02-05
  • 期刊：
    CLINICAL IMPLANT DENTISTRY AND RELATED RESEARCH
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Yuan, Shuai;Mu, Zhixiang;Chen, Tao
  • 通讯作者：
    Chen, Tao
Strontium Ranelate Incorporated Enzyme-Cross-Linked Gelatin Nanoparticle/Silk Fibroin Aerogel for Osteogenesis in OVX-Induced Osteoporosis
雷尼酸锶掺入酶交联明胶纳米颗粒/丝素蛋白气凝胶用于 OVX 诱导的骨质疏松症的成骨
  • DOI：
    10.1021/acsbiomaterials.8b01298
  • 发表时间：
    2019-03-01
  • 期刊：
    ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING
  • 影响因子：
    5.8
  • 作者：
    Li, Dize;Chen, Kaiwen;Ji, Ping
  • 通讯作者：
    Ji, Ping
Entanglement-Driven Adhesion, Self-Healing, and High Stretchability of Double-Network PEG-Based Hydrogels
双网络 PEG 水凝胶的缠结驱动粘附、自修复和高拉伸性
  • DOI：
    10.1021/acsami.9b14348
  • 发表时间：
    2019-10-09
  • 期刊：
    ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
  • 影响因子：
    9.5
  • 作者：
    Chen, Kaiwen;Fen, Yangyingfan;Wang, Huanan
  • 通讯作者：
    Wang, Huanan

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其他文献

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  • DOI：
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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    --
  • 发表时间：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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  • 作者：
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  • 发表时间：
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  • 作者：
    陈陶;钱晨;梁忠诚;黄勇林;徐宁;郑加金
  • 通讯作者：
    郑加金

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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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