微纳米形貌通过诱发细胞应激反应调控细胞成骨分化的研究

基本信息
批准号:31670966
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:张玉梅
学科分类:
依托单位:中国人民解放军第四军医大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵领洲,冯志宏,宋文,石梦琪,常蓓,张力,王津津,孟凡辉,李广文
关键词:
分子机制成骨分化细胞功能微/纳米构形细胞应激反应
结项摘要

The osteogenic differentiation is regulated by surface micro/nano topography of biomaterials whereas the exact mechanism is not fully elucidated yet. We have found that the endoplasmic reticulum stress and autophagy activity were significantly different among different micro/nano topographies in our previous study. It is reported that the cell membrane stress may happen after the lipid disequilibrium caused by membrane stretch. The endoplasmic reticulum stress and autophagy process are then activated to reestablish lipid homeostasis. Considering the direct effect of topography on cell membrane and the close interactions among endoplasmic reticulum, autophagy and cell function, we propose the hypothesis that the micro/nano topography may regulate osteogenic differentiation through direct induction of different cellular stress responses. Based on these, our project will try to detailedly figure out the membrane stress response, endoplasmic reticulum stress and autophagy profiles on micro/nano topographic surface by using cell and molecular biology techniques including morphological observation, fluorescent staining, western blot and gene intervention et al. In the meanwhile, their communication and relationships to osteogenic differentiation will also be analyzed. The project may help to deeply reveal the mechanism behind the regulation of cell function by surface topography of biomaterials.

生物材料表面微纳米形貌对细胞成骨分化具有调控作用,但微纳米形貌是如何直接调控成骨分化过程尚不清楚。本课题组前期研究发现细胞在不同微纳米形貌表面内质网应激和自噬水平存在显著差异;既往研究提示细胞膜受到微小作用力后磷脂分子失衡,诱发质膜应激反应,并通过内质网应激和自噬恢复稳态;考虑到微纳米形貌对细胞的最直接影响是施加在细胞膜上的不同作用力,以及质膜应激反应、内质网应激和自噬与成骨分化之间的交互作用,我们提出微纳米形貌通过直接诱发不同细胞应激反应调控细胞成骨分化功能的假说。在此基础上,本课题拟采用细胞形态学观察、荧光染色、蛋白印迹、基因干扰等细胞和分子生物学技术对细胞在微纳米形貌表面的质膜应激、内质网应激和自噬进行全面证实,并对它们之间的交互作用以及其与成骨分化之间的关系进行深入探索,以期进一步地解析生物材料表面形貌对细胞功能调控现象的本质。

项目摘要

生物材料表面微纳米形貌对细胞成骨分化具有调控作用,但微纳米形貌是如何直接调控细胞进行成骨分化过程尚未被阐释明晰。本课题组在前期研究中发现细胞在不同微纳米形貌表面的内质网应激和自噬水平存在显著差异,近些年来大量的研究提示内质网应激和自噬与细胞的成骨分化具有重要的内在联系,参与并决定了成骨分化的进程。在此基础上我们提出,微纳米形貌通过直接诱发不同细胞应激反应调控细胞成骨分化功能的假说。本课题采用细胞形态学观察、荧光染色、蛋白印迹、基因干扰等细胞和分子生物学技术对细胞在微纳米形貌表面内质网应激和自噬的发生进行了全面证实,明确了不同管径纳米管的微纳米形貌能够诱发不同程度的细胞应激反应,阐明了细胞膜表面的整合素-FAK信号通路与细胞下游应激反应发生间的相关性,并对内质网应激和自噬与成骨细胞分化、巨噬细胞极化之间的关系进行深入探索,进一步地阐释了生物材料表面微纳米形貌调控成骨细胞功能的本质,也为指导微纳米形貌设计提供了新的理论依据。

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

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
4

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
5

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

桂林岩溶石山青冈群落植物功能性状的种间和种内变异研究

DOI:10.5846/stxb202009292521
发表时间:2021

张玉梅的其他基金

批准号:30400143
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81573129
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81172653
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:30672347
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:51773032
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:81902091
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30872115
批准年份:2008
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:11872036
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:71203222
批准年份:2012
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872868
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:81470785
批准年份:2014
资助金额:100.00
项目类别:面上项目
批准号:11502133
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81070862
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81371201
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:20972168
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81530051
批准年份:2015
资助金额:274.00
项目类别:重点项目
批准号:81904119
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51273039
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:30471449
批准年份:2004
资助金额:20.00
项目类别:面上项目
批准号:11079015
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:联合基金项目
批准号:30271119
批准年份:2002
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
批准号:31170915
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

微纳米形貌通过影响细胞的机械记忆调控细胞成骨分化的研究

批准号:31800804
批准年份:2018
负责人:石梦琪
学科分类:C1002
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
2

骨植入材料表面微纳米形貌通过巨噬细胞影响植入体周边成骨微环境的机制研究

批准号:81530051
批准年份:2015
负责人:张玉梅
学科分类:H27
资助金额:274.00
项目类别:重点项目
3

p53介导自噬在钛种植体表面微纳米形貌通过巨噬细胞调控BMSCs成骨分化中的作用机制

批准号:81600899
批准年份:2016
负责人:庄秀妹
学科分类:H1507
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
4

支架材料的表面形貌调控骨再生中干细胞成骨分化及机制的研究

批准号:81572126
批准年份:2015
负责人:钱宇
学科分类:H0604
资助金额:51.00
项目类别:面上项目