GLP-1抑制AGEs-RAGE信号通路防治糖尿病性骨质疏松的研究

基本信息
批准号:81270966
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:杨力
学科分类:
依托单位:南方医科大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李青南,张桦,程彦臻,王娇,陈珺,宋青青
关键词:
糖基化终末产物糖尿病胰高血糖素样肽1骨质疏松骨形成
结项摘要

Diabetes-associated osteoporosis is prevalent and adversely affects the health of the elderly because of its high morbidity and great risk of fracture. It is certain that advanced glycation end products(AGEs) play a central role in the pathogenesis of diabetes-associated osteoporosis by inhibiting osteogenic differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs) and degradating osteogenic microenvironment. Our preliminary study in vitro has confirmed that GLP-1 promoted BMSCs'proliferation , osteogenic differentiation, and inhibited apoptosis through suppressing expression of RAGE(receptor for advanced glycation end products) protein and mRNA levels in BMSCs and endothelial cell. In vivo we have proved that GLP-1 improved the deficient bone formation and bone structure in type 2 diabetes mellitus animal model. In view of above evidences, we hypothesize that GLP-1 could be in the involvement in osteogenesis through increasing BMSCs' differentiation into osteoblasts and improving osteogenic microenvironment by blocking AGEs-RAGE system. This program aims at investigation of the inhibition effect of GLP-1 on AGEs in proliferation and osteogenic differentiation of BMSCs and osteogenesis microenvironment using rat bone marrow-derived BMSCs, fetal mouse metatarsal and spontaneous type 2 diabetic animal model OLETF rats, and simultaneously explore the possibilities of signaling pathway in vivo and in vitro. The clarification of the above issues will provide a new theoretical basis and drug target for the prevention and therapy of diabetes-associated osteoporosis.

糖尿病性骨质疏松发病率高、易致骨折,严重威胁老年人的健康。糖基化终产物(AGEs)抑制骨髓间充质干细胞(BMSCs)向成骨细胞分化,并恶化成骨微环境,是致病的主要原因之一。项目组前期研究发现,胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)可下调BMSCs和血管内皮细胞中AGEs受体表达,促进细胞增殖、抑制凋亡,并上调BMSCs成骨分化指标;在体实验中,GLP-1也能改善糖尿病动物骨质量。据此,我们推测GLP-1可通过抑制糖尿病人BMSCs和骨髓微血管内皮细胞的AGEs-RAGE途径,改善成骨分化及成骨微环境,促进骨形成。本项目在此基础上,以BMSCs、胎鼠趾骨血管、自发性糖尿病大鼠为研究对象,分别从细胞-组织-整体三个层面研究GLP-1对AGEs作用下的MSCs增殖、凋亡、成骨细胞分化及骨髓成骨微环境等方面的影响及具体信号通路。阐明上述问题将为改善糖尿病性骨质疏松临床防治提供新的理论依据和新药靶。

项目摘要

中国人群糖尿病(DM)发病率高达11.6%,糖尿病性骨质疏松引发的骨折是众多DM患者严重的健康问题。目前发现降血糖药物胰高血糖素样肽-1(GLP-1)可改善糖尿病状态下的骨形成,但具体作用机制尚未阐明,项目组推测其与抑制晚期糖基化产物(AGEs)所致氧化应激有关。本课题从细胞和整体水平围绕GLP-1对糖尿病状态下成骨代谢、骨质量及AGEs-RAGE-氧化应激信号进行系统研究,得出如下结果:1、小鼠长骨来源成骨细胞(OB)膜上存在功能性GLP-1受体(GLP-1R)的表达,GLP-1通过GLP-1R促进OB的增殖与成骨分化。2、氧化产物AOPP和AGEs通过与受体RAGE结合,升高细胞活性氧(ROS)水平,呈剂量、时间依赖性抑制间充质干细胞(MSCs)及OBS增殖、成骨分化;GLP-1可通过下调AGEs诱导的RAGE表达,减少ROS产生,即GLP-1可通过抑制AGEs-RAGE-氧化应激的信号达到促骨形成的作用。3、在小剂量STZ腹腔注射诱导的高脂2型糖尿病大鼠模型中,给予GLP-1受体激动剂艾塞那肽和DPP-4酶抑制剂沙格列汀后,大鼠前肢骨低骨量状况得以明显改善,其机制考虑与GLP-1促进OB功能、抑制破骨细胞功能,并改善生长板活性、促进骨生长率、改变糖尿病造成的低骨转换状态有关。4、在自发型2型糖尿病大鼠ZDF模型中,GLP-1受体激动剂利拉鲁肽具有控制血糖、降低体重、改善内环境紊乱、减少AGEs的形成、降低氧化应激、上调骨形成指标、降低骨吸收指标、改善骨质的作用。以上结果从多个层面揭示GLP-1降糖作用外改善骨代谢的效应及具体机制,为糖尿病性骨质疏松的临床防治提供新的理论依据和新药靶。目前发表SCI论文3篇,中文核心期刊7篇。

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

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

Intensive photocatalytic activity enhancement of Bi5O7I via coupling with band structure and content adjustable BiOBrxI1-x

DOI:10.1016/j.scib.2017.12.016
发表时间:2018
3

Asymmetric Synthesis of (S)-14-Methyl-1-octadecene, the Sex Pheromone of the Peach Leafminer Moth

Asymmetric Synthesis of (S)-14-Methyl-1-octadecene, the Sex Pheromone of the Peach Leafminer Moth

DOI:
发表时间:
4

七羟基异黄酮通过 Id1 影响结直肠癌细胞增殖

七羟基异黄酮通过 Id1 影响结直肠癌细胞增殖

DOI:
发表时间:
5

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:

杨力的其他基金

批准号:30870608
批准年份:2008
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:61202390
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:11032012
批准年份:2010
资助金额:230.00
项目类别:重点项目
批准号:81874219
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11532004
批准年份:2015
资助金额:310.00
项目类别:重点项目
批准号:71371014
批准年份:2013
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:31270990
批准年份:2012
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:30772260
批准年份:2007
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:10672195
批准年份:2006
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:19374072
批准年份:1993
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:61671360
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61301151
批准年份:2013
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71071003
批准年份:2010
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:31471241
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:91540115
批准年份:2015
资助金额:85.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61474144
批准年份:2014
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:31271390
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:19004005
批准年份:1990
资助金额:1.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31730111
批准年份:2017
资助金额:298.00
项目类别:重点项目
批准号:51906139
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

GLP-1调控mTOR通路促骨形成改善糖尿病相关骨质疏松的作用机制

批准号:81500679
批准年份:2015
负责人:程彦臻
学科分类:H0712
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
2

GLP-1介导Wnt信号通路在失重性骨质疏松中的作用及分子调控机制

批准号:81201515
批准年份:2012
负责人:贾敏
学科分类:H2401
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
3

微量元素钒通过PTK-MAPK信号通路对糖尿病性骨质疏松作用机制的研究

批准号:81300714
批准年份:2013
负责人:王广斌
学科分类:H0712
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
4

TNF-α抑制MSC成骨分化参与SLE骨质疏松信号通路机制研究

批准号:81202358
批准年份:2012
负责人:汤郁
学科分类:H1107
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目