研究背景
由創(chuàng)傷、感染、腫瘤切除和骨骼異常引起的骨缺損的再生是頜面外科面臨的重大挑戰(zhàn)之一。
使用不同的骨替代物進(jìn)行移植已經(jīng)變得越來(lái)越普遍，但因血管化不足造成了有限的祖細(xì)胞分化和缺血性壞死的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致延遲愈合，甚至不愈合的情況。
骨損傷后，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）可成骨分化為功能性骨細(xì)胞形成新骨。成骨分化需要持續(xù)活躍的代謝來(lái)滿足能量需求。此外，骨損傷引起的微循環(huán)破壞會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的缺氧微環(huán)境，缺氧誘導(dǎo)因子HIF-1α可激活誘導(dǎo)成骨細(xì)胞的代謝重編程，從有氧呼吸向無(wú)氧糖酵解轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)缺氧微環(huán)境中細(xì)胞的存活。
在骨骼系統(tǒng)中，HIF-1α在H型毛細(xì)血管形成中起著至關(guān)重要的作用，可促進(jìn)血管生成和成骨耦合。
文獻(xiàn)來(lái)源
安徽醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院徐建光副教授、王元銀教授聯(lián)合首都醫(yī)科大學(xué)周建教授課題組在《Bioactive Materials》上發(fā)表題為“ETV2 regulating PHD2-HIF-1α axis controls metabolism reprogramming promotes vascularized bone regeneration”的研究性論文。
研究以MSCs為重點(diǎn)，揭示了ETV2調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)HIF-1α穩(wěn)態(tài)，并影響骨生態(tài)位內(nèi)的缺氧信號(hào)，從而加速血管化骨再生。
項(xiàng)目研究
ETS變體2（ETV 2）是一種轉(zhuǎn)錄因子，能促進(jìn)能量代謝重編程，并協(xié)調(diào)骨生成和血管生成之間的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，ETV2通過(guò)靶向抑制PHD2和促進(jìn)ERK1/2磷酸化來(lái)促進(jìn)DPSCs中HIF-1α的穩(wěn)定和功能激活，并通過(guò)調(diào)控PHD 2-HIF-1α-VEGFA軸促進(jìn)牙髓干細(xì)胞（DPSCs）向成骨細(xì)胞分化。
值得注意的是，ETV 2同時(shí)通過(guò)加速線粒體有氧呼吸和糖酵解來(lái)實(shí)現(xiàn)能量代謝的快速重新編程，從而滿足加速成骨分化所必需的能量需求。ETV 2修飾的DPSCs釋放的α-KG減少有助于微循環(huán)重建。
此外，研究人員利用具有仿生納米結(jié)構(gòu)的羥基磷灰石/殼聚糖微球(HA/CS MS)，以促進(jìn)ETV 2-DPSCs的多重功能并進(jìn)一步增強(qiáng)成骨分化。
最后，在動(dòng)物水平上驗(yàn)證了ETV 2修飾的DPSCs與HA/CS MS在促進(jìn)臨界骨缺損再生方面的協(xié)同作用。
ETV 2-DPSC/MS通過(guò)局部缺氧信號(hào)穩(wěn)態(tài)和能量代謝重編程對(duì)血管化骨再生的促進(jìn)作用
研究意義
本研究提出了一種有效的應(yīng)用策略，將ETV2-DPSCs與HA/CS MS結(jié)合，通過(guò)調(diào)節(jié)局部低氧信號(hào)的穩(wěn)態(tài)和能量代謝重編程，同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速的血管生成和骨再生。該方法在治療骨缺損，特別是臨界骨缺損的臨床修復(fù)方面提供了廣闊的前景。
吉滿助力
本研究中所用的EGLN1(PHD2)過(guò)表達(dá)慢病毒 ，ETV2過(guò)表達(dá)質(zhì)粒和pGL3-PHD2, pGL3-PHD2-MT1, pGL3-PHD2-MT2啟動(dòng)子報(bào)告基因質(zhì)粒均由吉滿生物提供。 了解更多質(zhì)粒構(gòu)建,病毒包裝,穩(wěn)轉(zhuǎn)株構(gòu)建,敲除細(xì)胞株,報(bào)告基因檢測(cè)等相關(guān)服務(wù)。歡迎訪問(wèn)吉滿生物官網(wǎng)：zxpdf.cn 免費(fèi)咨詢電話：400-627-9288 原文引用 “An ETV2-encoding lentivirus based on doxycycline (Dox) induced and EGLN1(PHD2)-encoding lentiviruses(Genomeditech, China) was constructed. The putative binding regions of ETV2 in the human PHD2 promoter were amplified from genomic DNA and mutant fragments of the high-score-binding regions were generated using PCR. Target fragments were then inserted downstream of the firefly luciferase (FL) gene into the pGL3-basic luciferase reporter vector (Genomeditech) using seam-less cloning.” 原文下載 聲明：此推文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，如有不科學(xué)之處，聯(lián)系小編敬請(qǐng)指正！
