流体剪切力致破骨细胞钙响应在骨代谢中的意义探讨

基本信息
批准号:31400801
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:李平
学科分类:
依托单位:天津医科大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张文超,李崴,周旋,刘晓楠,刘速,何清华
关键词:
骨代谢流体剪切力骨组织工程钙响应破骨细胞
结项摘要

Bone and Joint bracket constitute the human body. Normal bone metabolism play important role in human life. The balance of osteoblastic bone matrix formation and osteoclast bone matrix absorption is an important part of bone metabolism. Many studies have demonstrated that calcium signaling and mechanical factors have a significant impact on bone metabolism, but the mechanism is not fully understood..This object pays more attention to osteoclasts,due to their unique absorption function in the bone matrix. Our previous study showed that fluid shear stress(FSS) can induce calcium response in osteoclast, and is closely related to cell differentiation. For the understanding of its mechanism, seven signaling pathways have been blocked to be compared with normal group. The conclusion was that FSS may activate mechanosensitive calcium channel(MSCC) firstly. Then extracellular calcium influx and phospholipase C (PLC) promote calcium release from endoplasmic reticulum (ER), subequently, forming a calcium peak. Although we carried out the research, we still don't know if FSS have influence to osteoclast function and bone metabolism..In this project, our team plans to use flow chamber system, intracellular calcium staining, long-term cell culture system and animal experiments to validate the importance of calcium signaling on bone metabolism. Furthuremore, it may provide some evidence for regulating bone metabolism.

骨与关节构成人体支架,维持正常骨代谢对人体生命活动具有重要意义。成骨细胞骨基质形成和破骨细胞骨基质吸收是骨代谢的重要环节,许多研究表明力学因素和钙信号对骨代谢有重要影响,但具体机制尚不完全清楚。.破骨细胞作为唯一具有骨基质吸收功能细胞,是本项研究的重点。申请者之前的研究表明流体剪切力可促进破骨细胞产生钙响应,且与剪切力大小和细胞分化状态密切相关。为认识其发生机制,阻断了可能产生钙信号7种途径,得出流体剪切力作用于破骨细胞后可能通过活化细胞表面机械敏感钙离子通道促进细胞外钙离子内流,进而活化磷酸酯酶C,促进内质网内钙离子释放进而形成钙响应峰。但对流体剪切力能否通过钙响应影响破骨细胞功能及骨代谢尚不清楚。.本项目拟利用流动腔技术、钙离子染色、破骨细胞长时程培养技术和动物实验进一步验证此过程对骨代谢的重要性,阐明相关规律,为临床上通过剪切力和钙信号调控骨代谢提供实验依据。

项目摘要

.力学因素影响骨代谢相关疾病进程,认识相关机制对此类疾病防治有重要意义。本课题在执行过程中明确了早期或晚期分化阶段破骨细胞在流体剪切力(Fluid shear stress, FSS)刺激下主要通过STIM1或TRPV4促进细胞外Ca2+内流。长时程FSS刺激(20 dyne/cm2×2小时/天×12天)可抑制破骨细胞形成和骨基质吸收功能,且主要是由于FSS激活TRPV4通道后破骨前体细胞内钙储备减少,进而融合形成破骨细胞和骨基质吸收能力减弱。.为进一步认识力学刺激、TRPV4和骨代谢疾病之间关系,我们使用正常大鼠和TRPV4低表达大鼠来设计对照、尾吊和尾吊后再运动(每天尾吊23小时后运动1小时)等动物模型,结果表明正常大鼠尾吊后再运动中不出现明显骨质疏松,而TRPV4低表达大鼠组中出现明显骨质疏松。TRPV4激动剂GSK1016790A可部分缓解大鼠骨质疏松,而对大鼠股骨髓腔内注射质粒病毒降低TRPV4表达可对治疗骨质硬化症有一定帮助。.实验中构建了将抗体、多相DNA和confocal相结合的MD HCR用于破骨细胞TRPV4高效检测,这一方法也可用于其他细胞膜蛋白的高灵敏度检测,对临床诊治相关疾病有一定帮助。STIM1在伴有成骨细胞化生的口腔癌组织中多呈高表达并且会促进肿瘤进展。本课题基本完成从FSS致破骨细胞钙响应机制探讨到动物实验相关工作,并发现通过激活或抑制TRPV4通道功能可缓解大鼠骨质疏松症和骨质硬化症状,为骨代谢相关疾病的诊治提供参考。.

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

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

妊娠对雌性大鼠冷防御性肩胛间区棕色脂肪组织产热的影响及其机制

DOI:
发表时间:
2

神经退行性疾病发病机制的研究进展

神经退行性疾病发病机制的研究进展

DOI:
发表时间:2018
3

带有滑动摩擦摆支座的500 kV变压器地震响应

带有滑动摩擦摆支座的500 kV变压器地震响应

DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20200528028
发表时间:2021
4

非牛顿流体剪切稀化特性的分子动力学模拟

非牛顿流体剪切稀化特性的分子动力学模拟

DOI:10.7498/aps.70.20202116
发表时间:2021
5

组蛋白去乙酰化酶在变应性鼻炎鼻黏膜上皮中的表达研究

组蛋白去乙酰化酶在变应性鼻炎鼻黏膜上皮中的表达研究

DOI:10.16066/j.1672-7002.2021.06.013
发表时间:2021

李平的其他基金

批准号:21878236
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:21007068
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21205073
批准年份:2012
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11101308
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500426
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30271520
批准年份:2002
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
批准号:91851115
批准年份:2018
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31700731
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30801195
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71503074
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70501003
批准年份:2005
资助金额:16.60
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51506162
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81673908
批准年份:2016
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:11471247
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61603144
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100188
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21476176
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:81571352
批准年份:2015
资助金额:110.00
项目类别:面上项目
批准号:71171034
批准年份:2011
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:21203052
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51204154
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71403272
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51607003
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21003082
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11704426
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:38870033
批准年份:1988
资助金额:2.00
项目类别:面上项目
批准号:11802001
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41373135
批准年份:2013
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:21577076
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81173422
批准年份:2011
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:20976138
批准年份:2009
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:71571008
批准年份:2015
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:60676031
批准年份:2006
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:41402029
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:29676032
批准年份:1996
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:90709045
批准年份:2007
资助金额:40.00
项目类别:重大研究计划
批准号:60086002
批准年份:2000
资助金额:17.00
项目类别:专项基金项目
批准号:11404306
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408187
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:69374031
批准年份:1993
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:71873022
批准年份:2018
资助金额:47.00
项目类别:面上项目
批准号:81000090
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59073117
批准年份:1990
资助金额:3.70
项目类别:面上项目
批准号:31570279
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:31801087
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31471474
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:61904022
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:70703002
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61903232
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81701540
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30572413
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:61701423
批准年份:2017
资助金额:23.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61374217
批准年份:2013
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:61503037
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60774055
批准年份:2007
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:21776089
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61531008
批准年份:2015
资助金额:300.00
项目类别:重点项目
批准号:61502131
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20975063
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:11301321
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50830202
批准年份:2008
资助金额:190.00
项目类别:重点项目
批准号:21802071
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301345
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20477011
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:61673199
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:90209035
批准年份:2002
资助金额:23.00
项目类别:重大研究计划
批准号:69476033
批准年份:1994
资助金额:8.40
项目类别:面上项目
批准号:41772260
批准年份:2017
资助金额:77.00
项目类别:面上项目
批准号:51574212
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:61104224
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1610102
批准年份:2016
资助金额:67.00
项目类别:联合基金项目
批准号:30973911
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:21276077
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41573132
批准年份:2015
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:69475017
批准年份:1994
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:11532012
批准年份:2015
资助金额:310.00
项目类别:重点项目
批准号:70971006
批准年份:2009
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:51878075
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:U1404301
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61872122
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:21475079
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:51275156
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:20576002
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:21675105
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41002080
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71271015
批准年份:2012
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:21276198
批准年份:2012
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:51009141
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21601169
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21276080
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:81873530
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:10672151
批准年份:2006
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:40376024
批准年份:2003
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:30700525
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401160
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81000350
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:69974034
批准年份:1999
资助金额:12.00
项目类别:面上项目
批准号:51508096
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41372348
批准年份:2013
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81772455
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:29000024
批准年份:1990
资助金额:3.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59474019
批准年份:1994
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
批准号:81870339
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:61873218
批准年份:2018
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:60374045
批准年份:2003
资助金额:27.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

流体剪切力下纳米羟基磷灰石复合骨材料诱导破骨细胞力学转导作用及其机制研究

批准号:30900301
批准年份:2009
负责人:张云
学科分类:C1002
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

MEK5-ERK5信号通路在流体剪切力调控成骨细胞凋亡和破骨细胞骨吸收以及在骨质疏松症中的机制研究

批准号:81672207
批准年份:2016
负责人:夏亚一
学科分类:H0608
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
3

从成骨细胞与破骨细胞偶联信号传递探讨“肾主骨”机理

批准号:30271561
批准年份:2002
负责人:鞠大宏
学科分类:H3101
资助金额:19.00
项目类别:面上项目
4

P2受体依赖的钙信号通路在骨保护素致破骨细胞黏附结构损伤中的作用机理

批准号:31702304
批准年份:2017
负责人:赵鸿雁
学科分类:C1809
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目