[00150243]初级纤毛作为电磁信号感受器调节骨形成的作用与机理研究

1.课题背景与来源：本课题成果源自于兰州总医院骨科研究所陈克明课题组承担的国家自然科学基金项目：初级纤毛作为电磁信号感受器调节骨形成的作用与机理研究,批准号： 81270963。低频电磁场防治骨质疏松症具有无损伤和使用方便等特点,因此成为防治骨质疏松症的研究热点,但由于作用机制不明、疗效不确切等原因至今应用推广情况不理想。初级纤毛是脊椎动物细胞表面的单根凸起结构,内含丰富的受体、离子通道和激酶等。课题组前期研究表明初级纤毛参与了低频电磁场促进骨形成活性,并扮演着不可或缺的重要角色,其作用机制是通过控制多条成骨相关信号途径的关键酶、受体或配体的表达及胞内分布而影响这些信号途径的活性。 2．技术性能及其性能指标：针对低频电磁场促进骨形成机理不明的现状本课题研究了电磁场通过初级纤毛调节骨形成的机理。首先采用免疫荧光染色、激光共聚焦显微镜、三维立体细胞培养、RNA干扰和in situ PLA等技术。通过RNAi技术构建了细胞初级纤毛缺陷模型,研究电磁场对初级纤毛缺陷的成骨细胞中BMP2/BMPRII/Smad、AC10/cAMP/PKA、Wnt10b/β-catenin等信号通路的调节活性。结果表明电磁场通过初级纤毛BMP2/BMPRII/Smad、AC10/cAMP/PKA、Wnt10b/β-catenin等信号通路调节骨形成的过程。 3.技术的创造性与先进性：课题组首次提出了电磁场通过初级纤毛促进体外培养成骨细胞的成熟与矿化。课题提出为阐明电磁场促进骨形机制奠定了基础。 4.技术的成熟程度,适用范围和安全性：本项目在前期获得电磁场促进骨形成系统参数的基础上,应用参数对其通过初级纤毛促进骨形成的机制进行了系列的研究。研究成果发表在国内外著名的期刊杂志如：《Mol Cell Endocrinol》、《Electromagn Biol Med》、《Bone》、《浙江大学学报（医学版）》等杂志24篇。 5.应用情况及存在的问题：电磁场提高大鼠骨密度预防骨质疏松症的动物实验获得了良好效果,目前正在申请临床实验。 6.历年的获奖情况：无 7.经过几年的研究课题组对电磁场通过初级纤毛促进骨形成的机制有一个较深的了解。