WHO预测未来50年世界骨质疏松性骨折(Osteoporotic Fracture,OPF)半数将发生在亚洲,中国东北尤为高发。因此了解该地区老年OPF病因、治疗及调控机制势在必行。本项目通过检测老年OPF患者骨密度、血清维生素D及相关激素水平,自废弃股骨头中提取人骨髓间充质干细胞(human Mesenchymal Stem Cells,hMSCs),建立临床资料与细胞结合数据库,获取东北地区骨质疏松症病因学资料;比较甲状旁腺素和降钙素联合维生素D对东北老年OPF的疗效及其预防二次骨折的作用;应用抑制剂、RNAi、过表达载体等技术,分析二者对hMSCs中维生素D代谢酶CYP27B1正调控机制;通过基因芯片筛选OPF相关受体、酶等基因在外周血和hMSCs中的表达,寻找潜在药物靶点。本项目从病因学、药物疗效、调控机制、新靶点筛选等方面系统研究,最大化促进老年成骨,为治疗OPF提供科学可靠依据
Osteoporosis;Osteoporotic fracture;Human mesenchymal stem cells;Vitamin D;CYP27B1
未来50年世界骨质疏松性骨折(Osteoporotic Fracture,OPF)半数将发生在亚洲,中国东北尤为高发。因此了解本地区老年OPF病因、治疗及调控机制势在必行。本项目首先通过选取自临床废弃股骨头中提取人骨髓间充质干细胞(human Mesenchymal Stem Cells,hMSCs),建立老年OPF临床资料与细胞结合数据库。其次,我们利用公共数据库中的芯片数据(来自NCBI的GEO数据库)和高通量测序数据(来自NCBI的SRA测序数据库)来研究和骨质疏松相关的分子标记。从中找到了和骨质疏松发生相关的368个基因,我们认为研究这些基因的生物学功能可以更加深入的帮助我们理解骨质疏松发生的分子机制,从而从分子水平上了解人骨髓间系充质干细胞中这些基因的表达水平变化和骨质疏松表型的相关性。另外我们使用了有效规模值的分析方法将这些基因的重要性排序,发现CYP27B1这个基因在正常样本和骨质疏松病人样本间的表达差异最显著,说明这个基因和骨质疏松的关系最紧密,这也提示我们原拟研究CYP27B1的正调控的重要意义,以及后续的相关实验研究支持的必要性。而且我们首次发现,只有那些上调的miRNA才有显著的调控作用,而对于那些下调的miRNA来说,它们对于靶基因的调控作用并不明显。这个结论说明,在骨质疏松的发生过程中,骨髓间充质干细胞中某些miRNA会由于一些变化而上调,而上调的miRNA会通过抑制相关的靶基因其调控分子通路的作用,从而影响到整个细胞功能的正常行使。这些上调的miRNA对于我们理解真个骨质疏松发生的完整的分子通路有重要的启示作用。