基于“齿为骨之余”理论探索补肾中药调控SDF-1/CXCR4参与骨髓间充质干细胞归巢及成骨分化的效应机制

基本信息
批准号:81904067
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:支英杰
学科分类:
依托单位:中国中医科学院中医临床基础医学研究所
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
补肾中药干细胞生物轴归巢骨质疏松症
结项摘要

Traditional Chinese medicine(TCM) believes that kidney governs bone to produce marrow and teeth are the rest of bone. It means the breeding, growing, strengthening, declining of teeth and bone are based on whether the source of kidney essence being filling or not. The homing effect of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) regulated by SDF-1/CXCR4 biological axis is the premise of osteogenic substitution. Therefore, in the condition of kidney deficiency and tonifying the kidney, the difference of bone mass between tooth and bone and its mechanism are worthy of further study. In this study, lumbar vertebrae and alveolar bone of ovariectomized rats will be selected to compare mechanism of kidney deficiency and tonifying kidney respectively. On the one hand, MicroCT, immunohistochemistry and other molecular biological techniques will be used to explain the difference of "teeth-bone correlation" from the experimental level in rats, that is, the bone mass ratio of lumbar vertebrae to alveolar bone. On the other hand, this study will explore that kidney-tonifying TCM can regulate the biological axis of SDF-1/CXCR4, promote the directional homing ability of endogenous BMSCs, regenerate and repair the "tooth-bone" defect site, so as to play the role of osteogenic differentiation. And verify the theory of traditional Chinese medicine from the reverse. This study will explore the mechanism of kidney-tonifying traditional Chinese medicine regulating SDF-1/CXCR4 involved in homing and osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells based on the theory -teeth being the rest of bone, and provide biological reference for kidney-tonifying TCM in the treatment of osteoporosis.

中医理论认为,“肾主骨生髓”且“齿为骨之余”,齿与骨的生、长、强、槁都本于肾精之源的充盈与否。骨髓间充质干细胞(BMSCs)通过生物体内SDF-1/CXCR4生物轴调控发生的归巢效应是发挥成骨替代作用的前提。在肾虚和补肾双态下,腰椎骨(骨)和牙槽骨(齿)的骨量变化差异及其机制值得深入研究。本课题选取去卵巢骨质疏松症(OP)大鼠模型的腰椎骨(骨)和牙槽骨(齿)分别在肾虚和补肾双态下开展效应机制对比研究。一、利用MicroCT和免疫组化等分子生物学技术手段,对去卵巢OP大鼠进行体内实验,观察双态下腰椎骨与牙槽骨的骨量,揭示两部位在双态下的骨量差异;二、通过补肾中药调控SDF-1/CXCR4生物轴,增强内源性BMSCs归巢能力,促进成骨分化,反推验证中医理论。本课题将为“齿为骨之余”中医理论的科学内涵提供生物学依据,为补肾中药治疗OP提供生物学参考依据。

项目摘要

项目背景:既往研究表明,绝经后骨质疏松症患者牙槽骨骨密度显著降低,且可能伴随渐进性骨破坏以及牙槽骨高度丧失的病理性改变。基础研究也提示,去卵巢骨质疏松大鼠下颌关节及软骨骨密度降低。据此,本研究聚焦去卵巢骨质疏松症(OP)大鼠模型,分别选取腰椎骨(骨)和下颌骨(齿),开展肾虚和补肾双态下的效应机制对比研究,旨在为“肾主骨生髓”、“齿为骨之余”等中医理论在骨质疏松症(OP)治疗中提供生物学依据。主要研究内容:本研究选取去卵巢OP大鼠模型,以腰椎骨和下颌骨为研究对象,比较其在肾虚和补肾双态下的骨量差异,并探究其中的机制。同时,通过补肾中药调控SDF-1/CXCR4生物轴,增强内源性BMSCs归巢能力,促进成骨分化,以验证中医理论。重要结果:实验结果显示,在肾虚状态下,去卵巢OP大鼠腰椎骨和下颌骨的骨密度明显下降,BV/TV值显著降低,骨小梁数量明显减少,骨小梁分离度明显增加,表明肾虚可能是造成骨质疏松的重要因素。而在补肾状态下,去卵巢OP大鼠腰椎骨和下颌骨的骨密度均有所增加,其余各骨形态学指标也有相应的变化,提示补肾中成药强骨胶囊对于提高骨量、缓解骨丢失具有重要作用。进一步基于免疫组化等技术研究表明,SDF-1/CXCR4生物轴在调控BMSCs成骨分化中发挥着重要作用。在肾虚状态下,去卵巢OP大鼠腰椎、下颌骨SDF-1表达均显著升高,在补肾中药干预后显著下调。以上结果表明补肾中药强骨胶囊对去卵巢大鼠骨质疏松症的治疗机制可能是通过其介导SDF-1/CXCR4生物轴,增强骨髓间充质干细胞归巢能力,并提高去卵巢OP大鼠OCN、OPN等成骨标志物,从而促进骨形成。科学意义:本研究的结果为“齿为骨之余”中医理论提供了生物学依据,并为补肾中药治疗OP提供了的参考依据和新的思路。

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

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
3

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
4

五轴联动机床几何误差一次装卡测量方法

五轴联动机床几何误差一次装卡测量方法

DOI:
发表时间:
5

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021

支英杰的其他基金

相似国自然基金

1

骨衰老进程中BMNCR基因影响骨髓间充质干细胞归巢与成骨分化的机制研究

批准号:91749105
批准年份:2017
负责人:罗湘杭
学科分类:H0712
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
2

基于适配体捕获骨髓间充质干细胞归巢至骨表面成骨的策略研究

批准号:81601230
批准年份:2016
负责人:鲁琼
学科分类:H1901
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
3

力学信号对骨髓间充质干细胞成骨分化调控的研究

批准号:30600628
批准年份:2006
负责人:李慧武
学科分类:H0604
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
4

矿化胶原调控骨髓间充质干细胞的成骨分化研究

批准号:51402167
批准年份:2014
负责人:仇志烨
学科分类:E0210
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目