Sirt1调控肌腱干细胞的异常分化及其作用机制研究

Tendinopathy is characterized histopathologically by tissue calcification and lipid accumulation. TSCs can differentiate into non-tenyte lineages such as adipytes, osteytes, therefore how to regulate differentiation of TSCs, will be the key to the treatment of tendinopathy. In re-experiment, we find that Sirt1 is a crucial molecule in regulating osteogenesis and adipogenesis. However, regulatory mechanism of Sirt1 in osteogenesis and adipogenesis of TSCs is unclear. So we hypothesize that Sirt1 regulate osteogenesis and adipogenesis by deacetylation of the important molecules in RUNX2 and PPAR pathway. We use resveratrol to activates Sirt1, and detect the affect of the osteogenic differentiation and adipogenic differentiation of TSCs, and then we detect the expression of genes related to osteogenesis, adipogenesis and signaling pathway by qRT-PCR. We explore the regulating mechanism of Sirt1 in SIRT1/β-catenin/Runx2, SIRT1/FOXO3A/Runx2 and SIRT1/CEBPα/PPARγsignaling pathway. This study to elucidating the significance of Sirt1 in regulate abnormal differentiation of TSCs and in the recovery process of tendinopathy , and supply a new target for the treatment of tendinopathy .

组织钙化和脂质积累是肌腱病的主要组织病理学特征。来源于腱旁组织的肌腱干细胞(TSCs)具有向成骨和成脂方向分化的潜能，如何调控TSCs的分化，将会是治疗肌腱病的关键。我们前期研究发现PGE2可刺激TSCs向成骨和成脂分化。预实验显示Sirt1为骨系和脂系分化的关键分子，但其调控机制尚不清楚，故而推测： RUNX2和PPAR通路中的重要分子调控TSCs的成骨和成脂分化。拟通过用白藜芦醇激活Sirt1，检测TSCs成骨成脂的分化程度，确定Sirt1在TSCs异常分化中的关键作用；从基因和蛋白水平检测成骨、成脂及通路相关分子的表达，并探讨Sirt1在SIRT1/β-catenin/Runx2 ，SIRT1/FOXO3A/Runx2和SIRT1/CEBP/α/PPAR/γ通路中的调控机制；进而阐明SIRT1在TSCs异常分化中的调控机制及其在肌腱病恢复过程中的重要作用，为肌腱病的治疗提供新靶点。

本项目的目的：证明Sirt1在肌腱干细胞中的表达情况，以及与肌腱干细胞成骨成脂分化之间的关机及机制研究。方法：分别应用Real time PCR和Western Blot从基因和蛋白水平检测肌腱干细胞中Sirt1的表达情况，并用不同浓度的sirt1激活剂和抑制剂分别处理细胞不同时间后，用茜素红染色、油红染色等比较细胞中成骨成脂的蛋白变化情况。同时验证了这些细胞中相关通路蛋白的变化。结果：肌腱干细胞中有sirt1的表达，且表达量随着激活剂的浓度增高而增多、处理时间的延长而增多；反之，抑制剂处理的时间越长，其表达量越低，处理的浓度越高而降低，且随着sirt1的表达量增多，BMP2的表达上升，成骨分化的能力增强，而成脂能力确逐渐减弱。结论：Sirt1通过SIRT1/β-catenin/ Runx2通路促进肌腱干细胞的成骨分化，通过PI3K/AKT/CEBPa/PPARg通路抑制了肌腱干细胞的成脂分化。