SMYD1介导骨髓微环境表观遗传调控间充质干细胞衰老的作用机制研究

基本信息
批准号:81873669
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:李长俊
学科分类:
依托单位:中南大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:沈弈,郭奇,黄燕,杨觅,彭慧,文镜翔,周小晴,余楠希
关键词:
老年性骨质疏松表观遗传调控骨髓间充质干细胞衰老
结项摘要

The epigenetic regulation of senescent microenvironment on bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) senescence remains unclear. Here, we found that senescent bone marrow microenvironment promoted BMSCs senescence and identified a key epigenetic factor: histone H3 lysine 4 (H3K4) methylase SMYD1. Therefore, we hypothesize that “bone marrow senescent microenvironment upregulates SMYD1 expression in BMSCs, which activates senescent related genes by methylation of H3K4 and thus induces BMSCs senescence, causing senile osteoporosis”. To test this hypotheses, first, we will measure the role of senile bone marrow supernatant on the BMSCs senescence and SMYD1 gene expression; Second, BMSCs specific SMYD1 knockout mice and transgenic mice will be constructed to measure the effects of SMYD1 on BMSCs senescence and bone mass; then, the downstream pathways network of SMYD1/H3K4 will be identified and constructed; at last, we will test whether BMSCs aptamer-siRNA-SMYD1 could inhibit the senescence of BMSCs and promote bone formation in aged mice. The completion of this project will illustrate the pathogenesis and supply new ideas for prevention and treatment strategies of senile osteoporosis.

衰老微环境调控骨髓间充质干细胞(BMSCs)衰老的表观遗传机制尚不清楚。我们前期研究发现衰老骨髓微环境促进BMSCs衰老,并筛选出关键表观遗传因子:组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4)甲基化酶SMYD1。本课题拟从此着手,提出“骨髓衰老微环境上调BMSCs表观遗传因子SMYD1,其通过甲基化H3K4激活衰老靶基因,促进BMSCs衰老,引起老年性骨质疏松”的假说。为了验证此假说,首先我们检测骨髓微环境对BMSCs衰老及SMYD1的作用;其次构建BMSCs特异性SMYD1基因敲除/转基因小鼠,观察BMSCs衰老及骨量的变化;识别SMYD1下游H3K4靶基因,构建SMYD1/H3K4调控BMSCs衰老的信号通路网络;最后,探究BMSCs适配体-siRNA-SMYD1复合物能否减缓BMSCs衰老,促进骨形成。本项目的顺利开展将为探索老年性骨质疏松发病机理与防治策略提供新思路。

项目摘要

根据全国流行病学调查估算,我国有2亿以上的人群存在低骨量问题,其中60岁以上人群中老年性骨质疏松在老年人群中发病率高达56%。老年性骨质疏松症存在发病率高、易致骨折、骨折致死率高等特点,对我国人民生命健康的危害日益严重,造成了沉重的经济压力和社会的负担。衰老是增龄性骨丢失与老年性骨质疏松发生的决定性因素。细胞在衰老过程中产生衰老相关分泌表型(senescence-associated secretory phenotype, SASP),释放促炎因子、生长因子及趋化因子等一系列细胞因子,改变骨髓微环境,导致骨髓间充质干细胞(BMSCs)衰老、成骨分化减退及成脂分化增强等一系列生物学功能改变,引起骨骼衰老性变化导致老年性骨质疏松。通过高通量测序筛选、细胞分子实验、构建转基因小鼠模型、衰老小鼠模型、骨质疏松症模型以及骨折模型等方法,我们发现在衰老过程中,衰老的免疫细胞在骨髓腔中累积,释放相关因子调控BMSCs上的Plexin-B2受体,使骨髓腔内成骨细胞减少,脂肪细胞堆积增加,出现衰老相关的BMSCs 命运分化偏移,导致骨骼衰老以及骨质疏松症。

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

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
2

湖北某地新生儿神经管畸形的病例对照研究

湖北某地新生儿神经管畸形的病例对照研究

DOI:
发表时间:2019
3

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

山核桃赤霉素氧化酶基因CcGA3ox 的克隆和功能分析

DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20200115
发表时间:2020
4

高龄妊娠对子鼠海马神经干细胞发育的影响

高龄妊娠对子鼠海马神经干细胞发育的影响

DOI:10.7499/j.issn.1008-8830.2003213
发表时间:2020
5

涡轮叶片厚壁带肋通道流动与传热性能的预测和优化

涡轮叶片厚壁带肋通道流动与传热性能的预测和优化

DOI:10.7652/xjtuxb202112004
发表时间:2021

相似国自然基金

1

间充质干细胞衰老逆转的表观遗传学机制研究

批准号:30971475
批准年份:2009
负责人:宋健
学科分类:C0705
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
2

骨髓间充质干细胞抗心肌衰老作用及其机制研究

批准号:81370245
批准年份:2013
负责人:吕延杰
学科分类:H0202
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
3

衰老微环境中HDAC9调控自噬影响骨髓间充质干细胞再生能力的机制研究

批准号:31571532
批准年份:2015
负责人:刘文佳
学科分类:C1205
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

MiR-181c介导的表观遗传调控对骨髓间充质干细胞成肝分化的影响及其机制研究

批准号:31201110
批准年份:2012
负责人:王越
学科分类:C1202
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目