聚焦运动系统退行性疾病,苏佳灿教授团队连发8篇高质量论文

2023-02-15    点击量:2115 我要说

来源:海军军医大学第一附属医院(上海长海医院)骨科

近期,上海大学转化医学研究院苏佳灿教授团队依托国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、重大研究计划集成项目,围绕运动系统退变发病机制与干预靶点研究,在国际高影响力期刊上连续发表8篇高质量学术论文,分别发表于《Science Advances》《Cell Reports Medicine》《EMBO Reports》《Bone Research》等杂志,其中IF最高16.988分。

团队主要围绕骨关节炎和骨质疏松两大严重影响老年患者生活质量的运动系统退行性疾病,阐明发病机制、寻找关键干预靶点、筛选新药从根本上预防和治疗骨质疏松和骨关节炎。

第一篇,维持软骨下骨缺氧微环境延缓骨关节炎进展,“Maintaining hypoxia environment of subchondral bone alleviates osteoarthritis progression”

骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是一种以关节软骨退变、软骨下骨异常改建、骨赘形成和关节炎症为主要特征的全关节疾病。软骨下骨改变与OA发生进展密切相关:OA软骨下骨早期表现为骨吸收,晚期表现为骨硬化,软骨下骨病变与软骨退变存在紧密时空关联,但其作用机理长期困扰学界。

针对上述问题,上海大学转化医学研究院苏佳灿、井莹莹/长海医院创伤骨科陈晓团队首次实现小鼠活体关节氧分压实时动态测量,证实OA早期软骨下骨过度激活的破骨细胞促进H型血管生成,引起关节氧微环境改变,是OA发生进展的关键环节,维持软骨下骨低氧微环境可有效延缓OA进展。

研究成果发表于国际知名学术期刊Science子刊《Science Advances》,IF=14.957。上海大学转化医学研究院张浩、王立鹏、崔进和王思成为共同第一作者,上海大学转化医学研究院苏佳灿、井莹莹和海军军医大学第一附属医院陈晓为共同通讯作者。(文章连接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7868)

第二篇,炎症性肠病致骨质疏松机制及干预研究,“Exosome-based bone targeting drug delivery alleviates impaired osteoblastic bone formation and bone loss in inflammatory bowel diseases”

炎症性肠病(Inflammatory bowel diseases, IBD)是特发性慢性肠道炎症性疾病,主要包含溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis, UC)和克罗恩病。IBD的肠源性炎症会对患者全身代谢产生影响。多数患者会并发骨量下降、骨质疏松。

该研究发现了IBD(UC)中骨形成变化和开发了干预手段。研究系统证明了UC中存在显著的骨量下降、骨形成减少,靶向给药促进BMSC成骨分化、增加骨形成可有效治疗IBD骨病,为相应的临床干预策略奠定理论基础。研究团队构建了两种实验性UC模型,观察到了肠源性炎症因子通过循环系统影响骨髓中的BMSC。研究发现炎症状态下骨量降低、成骨分化和骨形成受抑,成脂分化增强、骨折风险升高。研究者沿用本团队前期确立的工具细胞系基因编辑策略,生成基于骨靶向外泌体的载药纳米颗粒(GLG1-NP),促进BMSC成骨分化,治疗UC模型中的骨质疏松并发症,成功实现IBD骨病促骨合成代谢疗法的前临床研究。

文章发表于Cell出版集团旗下《Cell Reports Medicine》杂志(IF=16.988)。海军军医大学郭嘉炜、上海大学转化医学研究院汪拂晓和胡衍为共同第一作者,上海大学转化医学研究院苏佳灿、海军军医大学第一附属医院徐灿和陈晓为共同通讯作者(文章链接:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100881.)。

第三篇,破骨细胞分化调控新靶点和干预新药物研究,“Targeting actin-bundling protein L-plastin as an anabolic therapy for bone loss”

本研究通过独创的药物筛选方法得到千层纸素作为靶向破骨细胞抗骨质疏松分子。在国际上首次报道千层纸素能够结合并抑制L-Plastin蛋白功能,阻断破骨前体细胞融合形成成熟破骨细胞,促进血管形成因子PDGF-BB和VEGF的释放,促进骨内H型血管生成和骨形成。研究发现千层纸素能够显著减轻去卵巢小鼠的骨质丢失,表现出良好的抗骨质疏松效果。

研究成果发表于国际知名学术期刊《Science Advances》,IF=14.957。海军军医大学第一附属医院李啸群、王立鹏,上海大学转化医学研究院黄标通和海军军医大学药学院顾艳秋为共同第一作者。上海大学转化医学研究院苏佳灿,海军军医大学第一附属医院陈晓和海军军医大学药学院陈啸飞为共同通讯作者(文章连接:DOI: 10.1126/sciadv.abb7135)

第四篇,骨髓脂肪调控破骨细胞分化研究,“RANKL from bone marrow adipose lineage cells promotes osteoclast formation and bone loss”

骨髓脂肪细胞由骨髓间充质细胞分化而来,随年龄升高表现出明显骨内富集现象。不同于常规白色/棕色脂肪,骨髓脂肪组织(Bone Marrow Adipose Tissue,BMAT)表达RANKL,但其作用尚不完全明朗。研究构建了骨髓脂肪组织RANKL特异性敲除鼠(AdipoqCre; ranklfl/fl小鼠),发现条敲小鼠破骨细胞激活受损,松质骨量明显提升,提出骨髓脂肪组织作为病理性骨丢失的治疗靶点。

研究成果发表于国际知名学术期刊《EMBO Reports》,IF=9.071。上海大学转化医学研究院胡衍,海军军医大学第一附属医院李啸群、智信为共同第一作者。上海大学转化医学研究院苏佳灿、海军军医大学第一附属医院陈晓、上海中冶医院王思成为本文的共同通讯作者(文章链接:DOI 10.15252/embr.202152481)。

第五篇,BCL-3调控BMSCs衰老与分化研究,“Bcl-3 controls mesenchymal stem cell commitment and senescence during skeletal aging”

该研究构建了BCL-3敲除小鼠,发现BCL-3缺失促进小鼠骨流失。体内过表达BCL-3延缓了因卵巢缺失手术(OVX)造成的骨流失现。进一步探究发现BCL-3的缺失抑制BMSCs增殖并下调BCL-3加速BMSCs的衰老。通过转录组测序技术,研究团队发现BCL-3敲除BMSCs中WNT信号通路表达下降。BCL-3通过与β-catenin相互作用调控β-catenin的入核过程,进而影响BMSCs的成骨细胞分化。

本项工作揭示了BCL-3蛋白在骨质疏松及BMSCs衰老分化过程中的作用,探究了其分子机制,阐明了BCL-3蛋白在β-catenin入核调控成骨细胞生成过程的作用,丰富了人们对BCL-3蛋白在骨研究中的认识。为骨质疏松的治疗提供了一个新的潜在治疗靶点。

研究成果发表于《Clinical and Translational Medicine》杂志(IF=8.554)。上海大学转化医学研究院汪拂晓、王思成,海军军医大学第一附属医院郭嘉炜为本文的共同第一作者。上海大学转化医学研究院苏佳灿、井莹莹,海军军医大学第一附属医院陈晓,上海宝山罗店医院曹烈虎为本文的共同通讯作者(文章链接:https://doi.org/10.1002/ctm2.955)。

第六篇,软骨下骨与骨关节炎综述,总结了目前软骨下骨微环境和骨关节炎及疼痛的关系,“Subchondral bone microenvironment in osteoarthritis and pain”


软骨下骨病变包括骨髓水肿和血管生成早于软骨退变。软骨下骨重塑异常、血管新生和感觉神经支配直接或间接地导致软骨破坏和疼痛。该综述就骨-软骨串扰、软骨下微环境以及两者在骨关节炎进展中的关键作用进行综述。本文还提供了骨关节炎的发病机制和干预措施的最新进展,以及未来针对软骨下骨的研究方向。

研究成果发表于在骨研领域知名期刊《Bone Research》杂志(IF=13.362)。上海大学转化医学研究院胡衍、海军军医大学第一附属医院陈晓和上海中冶医院王思成为本文的共同第一作者。上海大学转化医学研究院苏佳灿、为本文的共同通讯作者(文章链接:https://doi.org/10.1038/s41413-021-00147-z)。

第七篇,单细胞测序探究骨关节炎软骨下骨病理新机制,“Single-cell RNA-sequencing analysis reveals the molecular mechanism of subchondral bone cell heterogeneity in the development of osteoarthritis”

通过对行全膝关节置换术的患者软骨下骨细胞进行单细胞测序,确定了两种新的内皮细胞(EC)群体,一群介导外泌体合成和炎症反应,一群影响血管功能和血管生成。发现了三个成骨细胞亚型,分别与血管形成、基质合成和基质矿化有关。研究进一步讨论了这些新表型在OA发展中的独特作用和功能,以及这些亚群之间的相互作用网络。在内侧半月板不稳定的小鼠模型中证实了每个群体的变化趋势。软骨下骨区ECs和OBs的细胞类型的确定表明了一种新的分类和机制,为OA发病过程中软骨下骨的生理和病理行为提供了新的见解。

研究成果发表在《Rheumatic & musculoskeletal diseases open》杂志(IF=5.806)。上海大学转化医学研究院胡衍、刘晗,海军军医大学第一附属医院崔进,上海中冶医院王思成为本文共同第一作者。上海大学转化医学研究院苏佳灿、徐可,上海罗店医院曹烈虎和海军军医大学第一附属医院陈晓为本文共同通讯作者(文章链接:http://dx.doi.org/10. 1136/rmdopen-2022-002314)。

第八篇,靶向软骨下骨破骨细胞激活治疗骨关节炎研究,“Diterbutyl phthalate attenuates osteoarthritis in ACLT mice via suppressing ERK/c-fos/NFATc1 pathway, and subsequently inhibiting subchondral osteoclast fusion”。

该研究建立了二维/骨髓单核细胞/细胞膜层析/飞行时间质谱技术,发现邻苯二甲酸二丁酯(DP)是抑制破骨细胞生成的有效成分。探讨了DP在OA小鼠模型中的治疗效果,发现DP可抑制软骨下骨中过度活化的破骨细胞生成,并改善关节软骨恶化,抑制软骨下骨髓中异常的H型血管形成,减轻OA疼痛。在机制上,DP通过抑制ERK/c-fos/NFATc1通路抑制破骨细胞融合,从而延缓破骨细胞的形成。DP还下调了细胞中DC-STAMP和Atp6v0d2的表达。研究证明DP通过抑制异常破骨细胞生成和软骨下骨相关的血管生成和神经生成来阻止OA的进展。为靶向软骨下骨破骨细胞异常激活治疗骨关节炎提供了依据。

研究成果发表于药学领域知名期刊《Acta pharmacologica Sinica》杂志(IF=7.169)。海军军医大学第一附属医院方超、王亚军和郭嘉炜为文章的共同第一作者。上海大学转化医学研究院苏佳灿、井莹莹,海军军医大学第一附属医院陈晓为共同通讯作者(文章链接:https://doi.org/10.1038/s41401-021-00747-9)。

分享到: