脂肪组织巨噬细胞(ATMs)替代激活及调控在股骨头坏死发病机制及治疗中的作用研究

基本信息
批准号:81201393
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:吴星火
学科分类:
依托单位:华中科技大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王洪,潘海涛,孟春庆,王晶,刘先哲,汤明,陈超
关键词:
替代激活骨坏死炎症脂肪组织巨噬细胞白介素4
结项摘要

Steroid-induced osteonecrosis involves a series of pathophysiological reactions, such as enhanced adipogenesis ,decreased lipid transfer, and accumulated adipocytes, resulting in avascular necrosis of bone tissue. Adipose tissue macrophages (ATMs) are the predominant leukocyte population in fat; during the process of osteonecrosis, ATMs differentiate into different functional types of cells:'Classically activated' M1 macrophages and 'alternatively activated'M2macrophages. M1 ATMs promote the process of inflammation; in contrast, M2 ATMs suppress the inflammatory response and promote enhanced damage repair. Interleukin-4 (IL-4) induces alternative activation of recruited macrophages, and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF),a common immune adjuvant, has a synergistic effect with IL-4. In the study, the combination of IL-4 and GM-CSF will be used to induce alternative activation of ATMs, then observe the effects on the phenotypic and functional characteristics, especially the effects on adipocyte proliferation, lipid metabolism, inflammatory factor secretion, and the effects on the osteogenic and adipogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Through quantitative analysis of the infiltrating distribution and composition of M1 / M2 ATMs in the necrotic area, the relevance between osteonecrosis and ATMs polarization will be discussed, and the effects of alternative activation and regulation of ATMs using IL-4/GM-CSF on the prevention and treatment of osteonecrosis will be investigated. On that basis, the pathogenesis of steroid-induced osteonecrosis will be further studied, and a new treatment target for osteonecrosis will be carried out.

激素性骨坏死发病过程中,脂肪分化增强、脂质转运减弱,脂肪细胞异常堆积,激发一系列病理生理反应,导致骨组织缺血坏死。脂肪组织巨噬细胞(ATMs)在骨坏死不同阶段分化成不同功能类型细胞:经典激活巨噬细胞(M1 型)和替代激活巨噬细胞(M2 型)。M1型细胞促进炎症反应进行;M2型细胞抑制炎症反应,促进损伤修复。白介素-4(IL-4)可诱导巨噬细胞替代激活,GM-CSF与IL-4有协同作用。本研究应用IL-4/GM-CSF诱导ATMs替代激活,观察其表型及功能变化特征,尤其是对脂肪细胞增殖、脂质代谢及炎症因子分泌影响,对间充质干细胞成骨成脂分化的影响;通过对骨坏死区M1/M2型ATMs浸润分布及构成比定量分析,探讨ATMs极化差异与骨坏死发生相关性,以及IL-4/GM-CSF替代激活及调控对激素性骨坏死的防治作用;并在此基础上对激素性股骨头坏死发病机理进行深入探讨,寻找骨坏死治疗新的调控靶点。

项目摘要

通过建立激素性骨坏死模型,采用特异性蛋白分子F4/80, CD11c 和CD206用来鉴定M1和M2巨噬细胞;在此基础上采用流式技术、免疫组化、免疫荧光、SLISA、RT-PCR等方法,比较分析激素性骨坏死鼠外周循环M1/M2型巨噬细胞表型及功能变化,以及骨坏死区M1/M2型ATMs浸润分布与构成比的定量分析,探讨ATMs极化差异与骨坏死发生的相关性;结果显示巨噬细胞参与调控的局部免疫及炎症反应在激素性股骨头坏死的发病过程中发挥重要的作用;随着脂肪细胞不断堆积,炎症反应不断加强,病变区ATMs的浸润越来越多;坏死早期:巨噬细胞激活,以M1为主, 促炎因子后期: 巨噬细胞激活减弱, 主要呈现为M2 巨噬细胞,抗炎因子分泌IL-4干预,能明显减低M1、M2型巨噬细胞的浸润,减轻炎症反应。进一步实验联合应用IL-4/GM-CSF,替代激活ATMs,观察其生物学效应。研究发现,IL-4能够降低激素性骨坏死的发生率,减少骨坏死区破骨细胞的数目。IL-4干预可抑制TNF-α的表达,减少骨坏死区域M1巨噬细胞的浸润,且维持较高水平的M2巨噬细胞;TUNNEL检测发现IL-4可减少骨坏死区凋亡细胞的数目,其发生机制与STAT1磷酸化及caspase-3活化信号通路相关。因此,IL-4能减轻鼠激素性骨坏死的发生,其调控机制是通过STAT1-caspase-3信号通路抑制炎症反应、减低M1巨噬细胞浸润、抑制TNF-a介导的骨细胞的凋亡来实现的。

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

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

F_q上一类周期为2p~2的四元广义分圆序列的线性复杂度

DOI:10.11999/JEIT210095
发表时间:2021
2

当归红芪超滤物对阿霉素致心力衰竭大鼠炎症因子及PI3K、Akt蛋白的影响

当归红芪超滤物对阿霉素致心力衰竭大鼠炎症因子及PI3K、Akt蛋白的影响

DOI:10.3969/j.issn.1008-0805.2022.07.18
发表时间:2022
3

Long-term toxic effects of deltamethrin and fenvalerante in soil

Long-term toxic effects of deltamethrin and fenvalerante in soil

DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.02.057
发表时间:2015
4

人β防御素3体内抑制耐甲氧西林葡萄球菌 内植物生物膜感染的机制研究

人β防御素3体内抑制耐甲氧西林葡萄球菌 内植物生物膜感染的机制研究

DOI:
发表时间:2017
5

Toll-like receptor-4 pathway as a possible molecular mechanism for brain injuries after subarachnoid hemorrhage

Toll-like receptor-4 pathway as a possible molecular mechanism for brain injuries after subarachnoid hemorrhage

DOI:10.1080/00207454.2019.1709845
发表时间:2020

吴星火的其他基金

相似国自然基金

1

缝隙连接功能变化及调控在股骨头坏死发病机制及治疗中的作用研究

批准号:81371973
批准年份:2013
负责人:杨述华
学科分类:H0604
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
2

替代激活的巨噬细胞在炎症性肠病发病中免疫调节作用机制研究

批准号:81270470
批准年份:2012
负责人:刘占举
学科分类:H0302
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
3

ATMs在肥胖相关SAP发病中的作用

批准号:81470039
批准年份:2014
负责人:丁震
学科分类:H0313
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
4

姜黄素通过调控巨噬细胞极化治疗早期激素性股骨头坏死的作用及机制研究

批准号:81672166
批准年份:2016
负责人:王洪
学科分类:H0604
资助金额:52.00
项目类别:面上项目