诱导HO-1对老年骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响与机制研究

肌卫星细胞作为骨骼肌最主要的干细胞成分，其增殖分化是骨骼肌发育再生的关键环节；老年骨骼肌再生能力减弱与微环境对肌卫星细胞功能的抑制密切相关。血红素加氧酶1(HO-1)具有抗氧化、抗炎等维持内环境稳态的作用，我们在mdx小鼠的工作证明其能改善骨骼肌微环境并促进结构和功能修复。在此基础上课题拟在老年(含Pax7-cre/ROSA YFP)小鼠诱导HO-1表达，检测对骨骼肌微环境包括氧化应激、分子炎症等的调节；然后通过离体和在体实验观察HO-1上调对老年肌卫星细胞增殖分化的影响，特别是骨骼肌损伤再生中卫星细胞活化增殖、肌原性分化等改变，并通过基因突变鼠明确HO-1作用；同时观察诱导HO-1后肌卫星细胞Wnt途径的变化及干扰该途径对老年骨骼肌损伤再生的影响。结果将有助于阐明老年骨骼肌卫星细胞增殖分化的调控机制；发掘促进老年骨骼肌再生能力的新途径，为增龄性骨骼肌丢失症等肌萎缩性疾病的防治提供对策。

肌卫星细胞作为骨骼肌最主要的干细胞成分，其增殖分化是骨骼肌发育再生的关键环节；老年骨骼肌再生能力减弱与微环境对肌卫星细胞功能的抑制密切相关。 血红素加氧酶1(HO-1)具有抗氧化、抗炎等维持内环境稳态的作用。 本课题主要通过在老年小鼠诱导HO-1表达，检测对骨骼肌微环境包括氧化应激、分子炎症等的调节；然后通过离体和在体实验观察HO-1上调对老年肌卫星细胞增殖分化的影响，特别是骨骼肌损伤再生中卫星细胞活化增殖、肌原性分化等改变；同时观察诱导HO-1后肌卫星细胞Wnt途径的变化及干扰该途径对骨骼肌损伤再生的影响。结果将有助于阐明老年骨骼肌卫星细胞增殖分化的调控机制；发掘促进老年骨骼肌再生能力的新途径，为增龄性骨骼肌丢失症等肌萎缩性疾病的防治提供对策。 . 课题原预计可发表论文4-6篇，1-2篇发表于较高影响因子SCI期刊。申报专利1-2项，为探索设计骨骼肌组织HO-1诱生剂、骨骼肌卫星细胞快速分离等提供理论和工作基础。协助培养博士生1-2人；参与国际交流1-2次，在本领域建立更为广泛稳定的国内外联系。. 实际完成的主要研究任务与结果：(1)诱导HO-1能降低老年骨骼肌、特别是损伤后氧化应激与炎症反应；(2)在老年骨骼肌损伤模型，显示诱导HO-1能通过促进卫星细胞肌原性分化，增强骨骼肌组织的修复再生；(3)HO-1能通过改善组织微环境促进移植成肌细胞的存活及增殖分化，研究中应用活体成像技术进行了移植细胞动态观察，优化了小动物活体成像技术；(4)合适的培养条件(可注射壳聚糖水凝胶支架)能更好维持肌卫星细胞干细胞属性；(5)离体诱导HO-1表达，以促进MSCs增殖为主，不影响其定向肌原性分化；同时伴有wnt/β-catenin信号途径的活化。结论：通过上调微环境HO-1能促进老年肌卫星细胞功能，进而影响老年肌萎缩及损伤修复等进程。 . 实际完成的考核指标：（1）已发表SCI论文7篇,中文5篇；(2)申请专利2项，授权1项；(3)培养/协助培养博士、硕士4人；(4)2012组织干细胞前沿论坛1次。另有两篇文章已完成实验待写作投稿。（见附件）