【摘 要】
：
目的:骨关节炎是一种慢性、退行性关节疾病。关节软骨形成的复杂机制受一系列基因表达调控。高通量测序技术推动了基础研究的发展。有效利用多个数据集来分析差异表达基因有助于疾病诊断和分子机制研究。组织工程仿生支架技术为组织修复和再生提供了多种可能性。矿化胶原是一种良好的骨移植材料,有利于干细胞的粘附、生长和分化。本研究利用生物信息学技术探讨,矿化胶原作为移植材料,促进骨髓间充质干细胞软骨分化的相关分子生物
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目（NO.81970980）；
论文部分内容阅读
目的:骨关节炎是一种慢性、退行性关节疾病。关节软骨形成的复杂机制受一系列基因表达调控。高通量测序技术推动了基础研究的发展。有效利用多个数据集来分析差异表达基因有助于疾病诊断和分子机制研究。组织工程仿生支架技术为组织修复和再生提供了多种可能性。矿化胶原是一种良好的骨移植材料,有利于干细胞的粘附、生长和分化。本研究利用生物信息学技术探讨,矿化胶原作为移植材料,促进骨髓间充质干细胞软骨分化的相关分子生物学机制,为应用矿化胶原材料治疗骨关节炎提供理论及实验依据。研究方法:从GEO基因数据库下载GSE9451和GSE104113基因表达谱芯片数据集,使用R语言筛选差异表达基因,并对其进行GO和KEGG富集分析。随后使用STRING数据库对差异表达基因进行蛋白互作网络分析,通过Cytoscape软件使其可视化,并筛选枢纽基因。随后制备含有不同浓度矿化胶原材料的培养基与人骨髓间充质干细胞共培养并进行软骨诱导,利用甲苯胺蓝染色确定最适浓度,流式细胞术检测材料对细胞周期的影响,最后通过实时荧光定量PCR验证实验组最适浓度下枢纽基因的表达情况。结果:GSE9451芯片中含有1515个上调基因和1564个下调基因,GSE104113芯片中含有425个上调基因和328个下调基因。取交集获得了42个同时下调表达和38个同时上调表达的差异基因。GO富集分析的结果表明,差异表达基因主要富集在信号转导、葡萄糖稳态、角化、外泌体和钙离子结合。KEGG富集分析结果主要包括雌激素信号转导通路和细胞粘附分子。枢纽基因主要为:KRT19、LGR5、KRT18、KRT34、S100A4。当MC浓度为50μg/mL时,促进细胞软骨分化的效果最好,并且该浓度没有增加细胞凋亡水平。实时荧光定量PCR检测结果符合生信分析预测结果。结论:软骨发育的枢纽基因可能是LGR5/S100A4/KRT19/KRT34/KRT18,重要的信号通路可能是雌激素信号通路、细胞外信号转导,细胞对缺氧状态的反应。矿化胶原材料对BMSCs软骨分化具有促进作用,有望在未来应用于骨关节炎及软骨下骨缺损治疗。
其他文献
目的:本研究通过数字化模型的三维重叠测量,比较无托槽隐形矫治拔除第一前磨牙后上颌中切牙实际移动量与目标移动量差异,探究有无过矫治设计的牙齿移动效率及切牙不同倾斜度的牙齿移动效果。研究方法:根据纳入及排除标准选取采用隐适美进行上颌错畸形拔牙矫治的患者32例,共计64颗中切牙。按照有无设计切牙过矫治将患者分为Ⅰ（无切牙过矫治）Ⅱ（有切牙过矫治）2组;在每组内按照上颌切牙倾斜度将患者分为直立组（99.4
目的:牙周炎是导致我国成年人牙齿丧失的首要原因,而牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis）是重要的牙周可疑致病菌之一。目前临床上治疗牙周炎的方法主要是通过牙周基础治疗同时配合应用抗菌药物治疗。但传统抗生素类药物可诱发细菌耐药现象及菌群失调;化学类抗菌药物常引起着色、味觉改变等副作用。因此,研制出克服传统抗菌药物副作用的新型抗菌制剂越来越受到重视,
目的:可摘局部义齿是牙列缺损的主要治疗方法,由于其结构复杂,导致基牙易龋坏。变形链球菌（S.mutans）是最常见的口腔致龋菌,通过形成细菌生物膜导致龋病。研究表明,铜元素是人体必需微量元素,可有效抑制细菌活性。为了探讨含铜钛合金能否抑制生物膜的形成,并分析其是否适合开发为抗菌可摘局部义齿支架材料,我们通过选择性激光熔化（SLM）技术制造了一种新型梯度含铜钛合金（TC4-5Cu/TC4）,研究其对
目的:牙周炎是由菌斑微生物引起的炎症性疾病,可导致牙周支持组织的破坏,与包括阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）在内的多种全身系统性疾病相关。牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis）是牙周炎发生发展的主要致病菌之一,可使巨噬细胞糖酵解增强,引起乳酸合成增加,进而影响巨噬细胞功能。β-淀粉样蛋白（Amyloid-β,Aβ）是
目的:牙周炎是一种常见的慢性炎症性疾病,与牙周致病菌和宿主免疫细胞之间复杂的相互作用有关。P.gingivalis在牙周炎中被认为是重要的致病菌之一,可以与免疫细胞相互作用。巨噬细胞作为免疫细胞,具有重要的防御和调节功能,P.gingivalis刺激巨噬细胞极化为M1型后,M1型巨噬细胞能够识别并吞噬病原体,并有助于进行抗原呈递激活T细胞反应。研究表明M1型巨噬细胞分泌的外泌体可引起支持组织细胞的
目的:口腔鳞状细胞癌是头颈部最常发的恶性肿瘤之一,据报道,其五年生存率约为50%-60%,已被认为是全球范围内的重大公共卫生问题。尽管近年来治疗手段不断改善,手术联合放化疗的治疗方案取得了一定的成效,但中晚期肿瘤的转移和复发仍然是影响口腔鳞癌患者预后的最主要因素。肿瘤的转移和复发是一个由多个步骤组成的复杂的生物学过程,包括肿瘤细胞无控制的增殖,从原发灶脱离,侵袭其他组织并在血液和淋巴系统扩散。因此
目的:牙龈卟啉单胞菌（P.gingivalis）是牙周炎的重要病原体。Rho A/ROCK1通路通过在炎症、内皮细胞功能、血管平滑肌收缩、增殖和迁移等方面发挥重要作用,与心血管疾病的病理过程密切相关。我们前期研究已证实P.gingivalis可通过调控Drp1诱导内皮细胞线粒体功能障碍,这可能是P.gingivalis引起内皮功能障碍的机制。但P.gingivalis调节Drp1的信号通路尚不清楚
目的:牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis）作为牙周炎的关键病原体,已被证明可促进线粒体功能障碍加速动脉粥样硬化的发生发展。线粒体钙单转运体（mitochondrial calcium uniporter,MCU）是线粒体内膜上的一种蛋白质,是钙离子(calcium,Ca2+)稳态的关键调控因子。Ca2+的积累和外排可调节线粒体的病理生理过程。
目的:类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis,RA）与牙周炎的相关关系在越来越多的流行病学研究中得到了证实。牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonas gingivalis,P.gingivalis）特有的肽酰基精氨酸脱亚氨酶（Porphyromonas gingivalis peptidyl-arginine deiminase,PPAD）能够促进瓜氨酸蛋白的表达,参与RA的发
目的:本研究通过对受试者的唾液和龈下菌斑中牙龈卟啉单胞菌（Porphyromonans gingivalis,P.gingivalis）非编码ms RNA P.G＿45033水平以及牙周组织中糖酵解关键酶水平的检测,探讨唾液和龈下菌斑中非编码ms RNA P.G＿45033与牙周临床指标和牙周组织糖酵解关键酶的相关关系,最终为牙周炎的诊断寻找新的潜在生物标志物,进一步探索P.gingivalis导