PTRF介导骨髓间充质干细胞衰老在骨质疏松中的作用及其分子机制

【立论依据及设计思路】 临床上衰老所致的骨质疏松症(OP)没有好的治疗办法,以“干细胞”作为种子细胞的治疗策略为其提供了新的方法。骨髓间充质干细胞(BMSCs)自身衰老可影响其向成骨细胞分化,是衰老所致OP的重要因素。但何种机制参与调控BMSCs 衰老仍不明确。新近研究表明聚合酶Ⅰ转录释放因子(PTRF)介导细胞衰老,但目前暂未见PTRF在BMSCs衰老中作用的报道,我们预实验结果显示PTRF在老龄SD大鼠来源的BMSCs表达偏高。因此提出假说:PTRF可能介导BMSCs衰老在OP中发挥重要的作用,调控PTRF的表达可以通过延缓BSMCs衰老从而抑制OP。为此提出设计思路:(1)明确BMSCs衰老与PTRF有关;(2)证明PTRF介导BMSCs衰老影响成骨分化;(3)在动物模型上验证,输入上调或下调PTRF表达的BMSCs可促进或抑制OP。 【实验内容】 (1)对幼龄及老龄SD大鼠来源BMSCs进行鉴定,比较其PTRF和衰老标志物p21、p53表达以及成骨分化能力;(2)上调或下调PTRF对BMSCs衰老及成骨分化的影响;(3)探讨PTRF是否通过影响成骨分化相关蛋白碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OPN)的表达从而导致成骨分化异常;(4)在老年性骨质疏松SD大鼠模型上,在体输入上调或下调PTRF的BMSCs,验证其对衰老所致OP的影响。 【材料】 动物:幼龄SD大鼠(5周)、老龄SD大鼠(32周)、雌性SD大鼠(10周);抗体:CD29、CD34、CD44、CD45(用于BMSCs鉴定);PTRF;ALP、OPN等成骨分化相关蛋白抗体;引物:(PTRF、P21、P53);转染相关:PTRF siRNA(慢病毒)、表达载体; 培养相关:成骨培养基;成骨染色试剂:茜素红S。 【可行性】 (1)我们预实验结果显示PTRF在幼龄和老龄SD大鼠来源BMSCs表达存在差异,并且与成骨分化相关。因此本项目的提出具有坚实的实验基础,理论上可行; (2)课题组成员都参与过学校暑期及业余学生科研项目,具有相关实验基础,技术上可行;(3)指导教师从事PTRF相关研究,可提供很好的支持,试剂及设备上可行。 【创新性】 老年化是当今中国社会面临的严重问题,本项目结合干细胞转化研究新进展,从PTRF介导BMSCs衰老影响成骨分化入手,为临床上治疗老年性OP提供一种新的安全有效的靶点。     

二甲双胍通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)的抗肿瘤机制

二甲双胍是一种传统的口服降糖药,临床上普遍用于2型糖尿病的治疗。近年来大量流行病学研究报道二甲双胍能够降低2型糖尿病患者的肿瘤发病率,亦有研究发现二甲双胍能在代谢途径、细胞周期、氧化应激、肿瘤干细胞转化等方面通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(adenosin emonophosphate-activated protein kinase,AMPK)信号通路,从而抑制肿瘤细胞的生长、增殖以及转化。但二甲双胍通过激活AMPK的抗肿瘤机制仍存在着争议,其确切的作用机制有待进一步深入的研究,同时亟需大规模的临床试验来证实。