力学刺激通过TGF-β1/Smads信号通路调控巩膜结构重塑的分子机制研究

基本信息
批准号:11802209
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:王国辉
学科分类:
依托单位:潍坊医学院
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘晓影,董晓云,季超,于海群,谢永芳,梁祖穆,朱敏敏
关键词:
力学刺激力学生物学巩膜重塑TGFβ1
结项摘要

High myopia is the primary cause of blind eye disease. The high myopia occurrence is accompanied by scleral structure remodeling. However, the mechanism of scleral structure remodeling is still essentially unknown. Previously we have demonstrated that the mechanical stimulation, TGF-βl and collagen were closely related with scleral structure remodeling. In this project, the model of high myopia and regulating the contraction of the ciliary body to change the stress state of the sclera will be applied to investigate the internal connection among the scleral structure remodeling, biomechanical property, collagen and TGF β1/Smads signaling pathway; then the scleral fibroblasts will be cultured in mechanical environment by the Flexcell system and be treated by TGF-βl, TGFBR1 inhibitor and recombinant lentiviral vector LV-Smads-siRNA to investigate the regulatory effect on collagen expression through TGF β1/Smads signaling pathway. The project study the molecule mechanism of mechanical stimulation regulate scleral structure remodeling through TGF β1/Smads signaling pathway, which could further understand the mechanism of eye emmetropization and high myopia. These results can provide theoretic direction for the prevention and cure of sclera-related disease with the target of collagen, especially the high myopia.

高度近视眼是致盲性眼病的首因,其发生过程伴随着巩膜结构重塑。申请人前期研究发现:力学刺激、TGF-βl和胶原与巩膜结构重塑存在密切的关系,但调控机制尚不明确。本项目拟通过建立高度近视眼动物模型、药物调节实验动物睫状体收缩改变巩膜受力状态等手段,阐明巩膜结构重塑、巩膜生物力学特性、胶原蛋白和TGF-βl/Smads信号通路之间的内在联系;进一步通过Flexcell系统对巩膜成纤维细胞进行力学环境培养,用外源TGF-βl、TGFBR1抑制剂和重组慢病毒LV-Smads-siRNA处理细胞,明确力学刺激下TGF-βl/Smads信号通路对巩膜成纤维细胞胶原表达的调控作用,进而从动物、组织、细胞和分子水平明确力学刺激通过TGF-βl/Smads信号通路调控巩膜结构重塑的分子机制,进一步解释眼球正视化机制和高度近视眼发生机制,为生长发育早期以胶原为靶点防治高度近视眼等巩膜相关疾病提供理论依据。

项目摘要

我国青少年近视率居世界第一,近视眼的发生与巩膜胶原表达和结构重塑密切相关,但其生物力学机制尚不明确。本项目通过建立高度近视眼动物模型、药物调节实验动物睫状体收缩,研究了巩膜结构的重塑过程并对巩膜组织进行力学因素分析;通过Flexcell系统对巩膜成纤维细胞进行力学环境培养,研究了力学刺激对巩膜成纤维细胞胶原表达和代谢的调控机制。本项目研究发现在近视发生时胶原降解高于合成,胶原原纤维直径变小,巩膜变薄,力学特性下降,并导致巩膜成纤维细胞所受的力学环境发生改变;长期持续的睫状体收缩不影响角膜组织结构和力学特性,但影响赤道部巩膜和后部巩膜组织的力学特性、胶原原纤维直径和胶原含量,赤道部巩膜和后部巩膜组织的这些变化可能导致巩膜和眼球变形,进而影响视觉功能和诱发近视;力学刺激通过TGF-β1信号通路调控巩膜成纤维细胞胶原代谢,适当的力学刺激有利于巩膜基质的重塑,持续较大的力学刺激促进巩膜基质的降解;TGF-β1通过调控巩膜成纤维细胞的细胞增殖活性以及胶原表达和代谢,进而影响巩膜生长和结构重塑。本研究表明巩膜胶原的表达和重塑是近视眼巩膜重塑的关键因素,力学因素的改变影响巩膜的生长和近视发生,在正视化和近视过程中,以及长时间的睫状体收缩,巩膜的胶原表达和代谢发生均改变,使得胶原原纤维重塑,进而引起巩膜结构和力学特性发生改变,力学环境的改变影响巩膜成纤维细胞的胶原表达和代谢。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

DOI:10.1016/j.scib.2017.12.016
发表时间:2018
2

Asymmetric Synthesis of (S)-14-Methyl-1-octadecene, the Sex Pheromone of the Peach Leafminer Moth

Asymmetric Synthesis of (S)-14-Methyl-1-octadecene, the Sex Pheromone of the Peach Leafminer Moth

DOI:
发表时间:
3

七羟基异黄酮通过 Id1 影响结直肠癌细胞增殖

七羟基异黄酮通过 Id1 影响结直肠癌细胞增殖

DOI:
发表时间:
4

Sparse Coding Algorithm with Negentropy and Weighted ℓ1-Norm for Signal Reconstruction

Sparse Coding Algorithm with Negentropy and Weighted ℓ1-Norm for Signal Reconstruction

DOI:10.3390/e19110599
发表时间:2017
5

MicroRNAs in Transforming Growth Factor-Beta Signaling Pathway Associated With Fibrosis Involving Different Systems of the Human Body

MicroRNAs in Transforming Growth Factor-Beta Signaling Pathway Associated With Fibrosis Involving Different Systems of the Human Body

DOI:10.3389
发表时间:2021

王国辉的其他基金

相似国自然基金

1

TGF-β/Smads信号通路调控涡虫神经再生的分子机制研究

批准号:31601867
批准年份:2016
负责人:田庆南
学科分类:C0403
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
2

“补、清、消 肾络”法通过ERK和TGF-β1/Smads信号转导通路调控IgA肾病的机制研究

批准号:81673956
批准年份:2016
负责人:吕静
学科分类:H3108
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

CaSR通过调节TGF-β/Smads信号通路改善糖尿病肾病肾小球硬化及其分子机制研究

批准号:31660334
批准年份:2016
负责人:吴素珍
学科分类:C0702
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
4

基于TGF-β1/Smads信号通路的抗支糖浆抑制咳嗽变异性哮喘气道重塑的作用和机制研究

批准号:81874485
批准年份:2018
负责人:王有鹏
学科分类:H3112
资助金额:52.00
项目类别:面上项目