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董世武、许建中团队在Adv Sci发表论著
作者:admin 来源:西南骨科网 打印  收藏
 
董世武、许建中团队在Adv Sci发表论著
            ——一种基于保留破骨细胞前体功能的骨质疏松治疗新策略
 
近日由陆军军医大学西南医院骨科和生工与影像系生物医学材料学教研室共建的组织工程国家地方联合工程实验室、全军骨组织工程重点实验室董世武、许建中课题组应用一种氧化石墨烯携载miRNA载体系统,建立了一种新颖的保护破骨细胞前体(POC功能,特异靶向和消除成熟破骨细胞的骨质疏松防治新策略。相关论文发表在Advanced Science (20182期,https://doi.org/10.1002/advs.201870009)上。Advanced ScienceWiley数据库多学科交叉期刊,2018年即时影响因子12.441。该文以Frontispiece cover论著形式发表,论文第一作者为窦策博士后和丁宁博士。
随着社会老龄化人口的不断增加,骨丢失等代谢性疾病越来越成为困扰老年人的常见疾病。骨质疏松症(OP)即为常见疾病之一,尤其多见于绝经后的女性,不仅使患者出现严重且难以缓解的全身性骨痛,更易于骨折。绝经后骨质疏松症形成的重要原因就是体内破骨细胞过度活化导致的骨吸收增加。破骨细胞的数量增多和活性增加均可导致骨形成和骨吸收之间的平衡失调,导致骨量丢失。目前对于骨质疏松症的治疗方法相对单一,而且治疗效果不佳。所以对于破骨细胞的相关研究是非常必要且有意义的。
破骨细胞作为唯一具有骨吸收功能的细胞,是来源于单核/巨噬细胞造血谱系的特化多核细胞,通过破骨细胞前体和贴壁依赖性间充质细胞之间发生的细胞-细胞接触来诱导。而多核细胞的形成是通过细胞融合(cell-cell fusion)这一重要的步骤完成。在RANKLM-CSF的诱导刺激下,单核巨噬细胞开始形成集落并出现细胞间的接触以及最后的融合。融合不仅是判断破骨细胞是否成熟的标志,同时也是决定破骨细胞大小以及噬骨效率的重要因素。
树突状细胞特异性跨膜蛋白(DC-STAMP)是七次跨膜蛋白,以二聚体的形式表达于细胞膜上,并且有一个细胞内C端基序ITIM尾,在破骨细胞的分化融合过程中,其直接受到上游转录分子NFATc1的调控。DC-STAMP敲除小鼠表现出严重的骨硬化症。课题组前期研究了miR-7b靶向调控DC-STAMP,从而促进破骨细胞前体融合(发表于BBA-Gene Regulatory Mechanisms)。研究发现过表达DC-STAMP会抑制破骨细胞的分化,且已有实验报道显示DC-STAMP缺失只影响成熟破骨细胞的形成,但TRAP阳性细胞并不会降低。这提示DC-STAMP缺失对POC形成无影响。因此若能利用适宜的载体系统将miR-7b导入破骨细胞前期,有望实现抑制成熟破骨细胞,同时有效保留POC的效果。
基于此,课题组研究建立了一种氧化石墨烯携载miRNA-7b载体系统(GO-PEI-miR-7b),靶向抑制破骨细胞DC-STAMP表达,阻止细胞进入成熟期,抑制破骨细胞融合与骨吸收功能。同时GO-PEI-miR-7b在共培养体系中促进MSC成骨与EPC成血管,PDGF-BB分泌的增加进一步提示POC得以保留。OVX骨质疏松小鼠模型体内研究显示,GO-PEI-miR-7b显著提升OVX骨质疏松小鼠的骨密度与骨量,同时破骨细胞数量也被降低。该系统增加骨量的同时促进了血管化与H内皮形成。因此,该研究提出了一种新颖的基于保护POC功能,特异靶向和消除成熟破骨细胞的骨修复及骨质疏松防治新策略。
 
                 该论著作为版块封面发表
            石墨烯携载miR-7b系统有效抑制破骨细胞融合
 
                 该研究的整体策略图
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