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背景:
骨关节炎(Osteoarthritis OA)是一种慢性关节退行性病变,在其发病过程中,关节软骨细胞出现变性坏死,胶原和蛋白多糖降解,基质金属蛋白酶和聚蛋白多糖酶的表达增加。由于骨关节炎的发病机理未完全阐明,目前临床药物仅能缓解OA症状,尚缺少有效延缓OA进展的药物。阐明骨关节炎的发病机制,对于寻找有效防治OA的药物靶点具有重要意义。DEPTOR是mToRC1和mTORC2的内源性抑制因子,FYN隶属于Src酪氨酸激酶家族,参与调节多种生物学过程。目前关于mTOR在OA中作用的研究已经较多,但是作为其内源性抑制因子DEPTOR在OA过程如何发挥作用却未见报道,本研究构建了软骨细胞特异敲除DEPTOR的小鼠,发现DEPTOR在OA发生中起重要作用,并利用蛋白质组学技术筛选到DEPTOR可能通过上调FYN表达,进而激活经典Wnt/β-catenin信号,促进OA发展。
目的:
本课题主要进行的研究包括:探讨DEPTOR对软骨发育的影响;明确DEPTOR在OA过程中的作用及具体机制;分析FYN参与OA过程的具体机制以及其抑制剂对OA的作用;探究DEPTOR与FYN的相互作用机制。
方法:
1)构建软骨细胞特异性敲除DEPTOR小鼠,骨架染色分析骨骼发育,切片分析不同时期小鼠生长板软骨分布情况,检测增殖分化指标;2)使用DMM手术制造OA模型,分析软骨丢失程度,IHC分析MMP13,ADAMTS5,IF分析ColX变化,OARSI评分系统比较对照鼠和DEPTOR敲除鼠OA差异程度;3)使用mTOR抑制剂处理OA小鼠,同上方法分析其对OA的作用;4)使用蛋白质组学筛查DEPTOR相互作用蛋白FYN,使用Co-IP,IF进行验证;5)分析FYN抑制剂PPl和AZD0530对OA的影响;6)使用IP,IF,western blot分析FYN在OA过程如何发挥作用;7)使用FYN抑制药物PP1和AZD0530处理OA造模后的软骨细胞DEPTOR敲除小鼠,分析二者对软骨细胞DEPTOR敲除后的OA是否有作用。
结果:
1)软骨细胞DEPTOR敲除对软骨发育影响轻微;但在OA进展过程中软骨细胞DEPTOR表达逐渐降低,软骨细胞敲除DEPTOR加重OA发展,使用mTOR抑制剂不能改善这一表型;2)DEPTOR在软骨细胞中与FYN相互作用,敲除DEPTOR之后FYN表达增加,过表达DEPTOR抑制FYN表达;3)OA小鼠与老年小鼠关节软骨细胞FYN表达显著上调,FYN抑制剂PP1和AZD0530可以减轻小鼠OA程度;4)FYN在软骨细胞内磷酸化激活β-catenin,促进β-catenin进行核转位,FYN抑制剂可以抑制这一过程;5)PP1和AZD0530可以改善DEPTOR敲除造成的OA加重表型。
结论:
1)软骨细胞DEPTOR对于生长板软骨发育不是必需的;2)DEPTOR表达下调在OA发生中起重要作用,这一过程不依赖mTOR信号通路;3)DEPTOR下调增加关节软骨细胞FYN表达,后者磷酸化激活β-catenin,进而介导OA发生相关转录因子的表达,促进OA进展;4)FYN抑制剂是防治OA的潜在药物。
骨关节炎(Osteoarthritis OA)是一种慢性关节退行性病变,在其发病过程中,关节软骨细胞出现变性坏死,胶原和蛋白多糖降解,基质金属蛋白酶和聚蛋白多糖酶的表达增加。由于骨关节炎的发病机理未完全阐明,目前临床药物仅能缓解OA症状,尚缺少有效延缓OA进展的药物。阐明骨关节炎的发病机制,对于寻找有效防治OA的药物靶点具有重要意义。DEPTOR是mToRC1和mTORC2的内源性抑制因子,FYN隶属于Src酪氨酸激酶家族,参与调节多种生物学过程。目前关于mTOR在OA中作用的研究已经较多,但是作为其内源性抑制因子DEPTOR在OA过程如何发挥作用却未见报道,本研究构建了软骨细胞特异敲除DEPTOR的小鼠,发现DEPTOR在OA发生中起重要作用,并利用蛋白质组学技术筛选到DEPTOR可能通过上调FYN表达,进而激活经典Wnt/β-catenin信号,促进OA发展。
目的:
本课题主要进行的研究包括:探讨DEPTOR对软骨发育的影响;明确DEPTOR在OA过程中的作用及具体机制;分析FYN参与OA过程的具体机制以及其抑制剂对OA的作用;探究DEPTOR与FYN的相互作用机制。
方法:
1)构建软骨细胞特异性敲除DEPTOR小鼠,骨架染色分析骨骼发育,切片分析不同时期小鼠生长板软骨分布情况,检测增殖分化指标;2)使用DMM手术制造OA模型,分析软骨丢失程度,IHC分析MMP13,ADAMTS5,IF分析ColX变化,OARSI评分系统比较对照鼠和DEPTOR敲除鼠OA差异程度;3)使用mTOR抑制剂处理OA小鼠,同上方法分析其对OA的作用;4)使用蛋白质组学筛查DEPTOR相互作用蛋白FYN,使用Co-IP,IF进行验证;5)分析FYN抑制剂PPl和AZD0530对OA的影响;6)使用IP,IF,western blot分析FYN在OA过程如何发挥作用;7)使用FYN抑制药物PP1和AZD0530处理OA造模后的软骨细胞DEPTOR敲除小鼠,分析二者对软骨细胞DEPTOR敲除后的OA是否有作用。
结果:
1)软骨细胞DEPTOR敲除对软骨发育影响轻微;但在OA进展过程中软骨细胞DEPTOR表达逐渐降低,软骨细胞敲除DEPTOR加重OA发展,使用mTOR抑制剂不能改善这一表型;2)DEPTOR在软骨细胞中与FYN相互作用,敲除DEPTOR之后FYN表达增加,过表达DEPTOR抑制FYN表达;3)OA小鼠与老年小鼠关节软骨细胞FYN表达显著上调,FYN抑制剂PP1和AZD0530可以减轻小鼠OA程度;4)FYN在软骨细胞内磷酸化激活β-catenin,促进β-catenin进行核转位,FYN抑制剂可以抑制这一过程;5)PP1和AZD0530可以改善DEPTOR敲除造成的OA加重表型。
结论:
1)软骨细胞DEPTOR对于生长板软骨发育不是必需的;2)DEPTOR表达下调在OA发生中起重要作用,这一过程不依赖mTOR信号通路;3)DEPTOR下调增加关节软骨细胞FYN表达,后者磷酸化激活β-catenin,进而介导OA发生相关转录因子的表达,促进OA进展;4)FYN抑制剂是防治OA的潜在药物。