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Peptides from Phage Display Library Modulate Gene Expression in Mesenchymal Cells and Potentiate Osteogenesis in Unicortical Bone Defects

Two novel synthetic peptides accelerate bone formation and can be delivered using a collagen matrix. The aim of this study was to investigate the effects ...

University of Virginia

&#x4E00;&#x79CD;&#x65B0;&#x578B;&#x7684;&#x7B56;&#x7565;&#xFF0C;&#x52A0;&#x5F3A;&#x9AA8;&#x4FEE;&#x590D;&#x662F;&#x8840;&#x7BA1;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x4E0E;&#x9AA8;&#x56E0;&#x7D20;&#x76F8;&#x7ED3;&#x5408;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x901A;&#x8FC7;&#x4F7F;&#x7528;&#x5185;&#x90E8;&#x6838;&#x7CD6;&#x4F53;&#x8FDB;&#x5165;&#x4F4D;&#x70B9;&#x94FE;&#x63A5;&#x5185;&#x5355;&#x4E2A;&#x7684;&#x8D28;&#x7C92;&#x57FA;&#x56E0;&#x7ED3;&#x5408;&#x8840;&#x7BA1;&#x5185;&#x76AE;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50; (VEGF) &#x548C; LIM &#x77FF;&#x5316;&#x86CB;&#x767D;-1 (LMP-1&#xFF09;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7136;&#x540E;&#x8BC4;&#x4F30;&#x5BF9;&#x4F53;&#x5916;&#x6210;&#x9AA8;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x53CA;&#x5F02;&#x4F4D;&#x9AA8;&#x5F62;&#x6210;&#x76AE;&#x4E0B;&#x653E;&#x7F6E; PLAGA &#x811A;&#x624B;&#x67B6;&#x4E0E;&#x4F53;&#x5185;&#x88C5;&#x6709;&#x514B;&#x9686;&#x7684;&#x5C0F;&#x9F20;&#x7C98;&#x8FDE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7CFB;&#xFF0C;D1&#xFF0C;&#x542B; VEGF &#x548C;&#x56ED;&#x666F;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x603B;&#x56FE;-1 &#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x8D28;&#x7C92;&#x8F6C;&#x67D3;&#x3002;&#x8868;&#x793A;&#x8FD9;&#x4E24;&#x4E2A;&#x57FA;&#x56E0;&#x7684;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5347;&#x9AD8; RunX2 &#x548C; &beta;-&#x8FDE;&#x73AF;&#x7D20;&#x548C;&#x4ECE;&#x5176;&#x4ED6;&#x7EC4;&#x76F8;&#x6BD4;&#x7EC6;&#x80DE;&#x78B1;&#x6027;&#x78F7;&#x9178;&#x9176;&#x6D3B;&#x6027;&#x7684;&#x8868;&#x8FBE;&#x3002;&#x4F53;&#x5185;&#xFF0C;x &#x5C04;&#x7EBF;&#x548C;&#x68C0;&#x7D22;&#x5230;&#x690D;&#x5165;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B; CT &#x5206;&#x6790;&#x63ED;&#x793A;&#x66F4;&#x5F02;&#x4F4D;&#x9AA8;&#x5F62;&#x6210;&#x5728; 2 &#x81F3; 3 &#x5468;&#xFF0C;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F;&#x80FD;&#x5728;&#x4E0E;&#x5176;&#x4ED6;&#x7FA4;&#x4F53;&#x76F8;&#x6BD4; 4 &#x5468;&#x3002;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#x6CBB;&#x7597;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x7EC4;&#x5408;&#x589E;&#x5F3A;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x548C;&#x53EF;&#x80FD;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x6210;&#x9AA8;&#x3002;

&#x7EFC;&#x5408;&#x7684; VEGF &#x548C;&#x56ED;&#x666F;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x603B;&#x56FE; 1 &#x4EA4;&#x4ED8;&#x589E;&#x5F3A;&#x4E86;&#x7C98;&#x8FDE;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5206;&#x5316;&#x548C;&#x5F02;&#x4F4D;&#x9AA8;&#x5F62;&#x6210;&#x3002;

A novel strategy to enhance bone repair is to combine angiogenic factors and osteogenic factors. We combined vascular endothelial growth factor (VEGF) and LIM mineralization protein-1 (LMP-1) by using an internal ribosome entry site to link the genes within a single plasmid. We then evaluated the effects on osteoblastic differentiation in vitro and ectopic bone formation in vivo with a subcutaneously placed PLAGA scaffold loaded with a cloned mouse osteoprogenitor cell line, D1, transfected with plasmids containing VEGF and LMP-1 genes. The cells expressing both genes elevated mRNA expression of RunX2 and Î²-catenin and alkaline phosphatase activity compared to cells from other groups. In vivo, X-ray and micro-CT analysis of the retrieved implants revealed more ectopic bone formation at 2 and 3 weeks but not at 4 weeks compared to other groups. The results indicate that the combination of the therapeutic growth factors potentiates cell differentiation and may promote osteogenesis.

Combined VEGF and LMP-1 delivery enhances osteoprogenitor cell differentiation and ectopic bone formation.

Une nouvelle strat&eacute;gie pour am&eacute;liorer la r&eacute;paration osseuse consiste &agrave; combiner des facteurs angiog&eacute;niques et ost&eacute;og&eacute;niques. Nous avons combin&eacute; le facteur de croissance endoth&eacute;lial vasculaire (VEGF) et prot&eacute;ine de mineralisation LIM-1 (LMP-1) &agrave; l&#39;aide d&#39;un site d&#39;entr&eacute;e de ribosome interne pour relier les g&egrave;nes dans un plasmide. Nous avons ensuite &eacute;valu&eacute; les effets sur la diff&eacute;renciation ost&eacute;oblastique in vitro et in vivo avec un &eacute;chafaudage PLAGA plac&eacute; par voie sous-cutan&eacute;e d&#39;ossification ectopique charg&eacute; avec une lign&eacute;e de cellules d&#39;ost&eacute;o souris clon&eacute;e, D1, transfect&eacute;e avec les plasmides contenant des g&egrave;nes VEGF et LMP-1. Les cellules exprimant les deux g&egrave;nes &eacute;lev&eacute;e : expression de l&#39;ARNm de RunX2 et &beta;-cat&eacute;nine et activit&eacute; de la phosphatase alcaline compar&eacute;e aux cellules des autres groupes. In vivo, rayons x et l&#39;analyse micro-CT des implants r&eacute;cup&eacute;r&eacute;es a r&eacute;v&eacute;l&eacute; la formation osseuse plus ectopique &agrave; 2 et 3 semaines, mais pas &agrave; 4 semaines, compar&eacute;es aux autres groupes. Les r&eacute;sultats indiquent que la combinaison des facteurs de croissance th&eacute;rapeutiques potentialise la diff&eacute;renciation cellulaire et pourrait favoriser l&#39;ost&eacute;ogen&egrave;se.

Livraison combin&eacute;e de VEGF et LMP-1 am&eacute;liore la diff&eacute;renciation des cellules ost&eacute;o et ossification ectopique.

Eine neuartige Strategie zur Verbesserung der Knochen-Reparatur ist, Angiogenese und osteogenen Faktoren zu kombinieren. Wir kombinierten vaskul&auml;ren endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) und LIM Mineralisierung Protein-1 (LMP-1) mithilfe einer internen Ribosom-Eintrag-Website, um die Gene innerhalb einer einzigen Plasmid zu verkn&uuml;pfen. Wir dann ausgewertet, die Auswirkungen auf die in-vitro-Osteoblasten Differenzierung und ektopische Knochenbildung in-vivo mit subkutan platzierte PLAGA leska geladen mit einer geklonten Maus Osteoprogenitor Zelle Linie, D1, transfected mit Plasmide, die Gene von VEGF und LMP-1 enthalten. Die Zellen, die zum Ausdruck bringen beide Gene erh&ouml;hte mRNA Ausdruck RunX2 und &beta;-Catenin und Aktivit&auml;t der alkalischen Phosphatase im Vergleich zu Zellen aus anderen Gruppen. In-vivo, R&ouml;ntgen- und Mikro-CT-Analyse der abgerufenen Implantate ergeben mehr ektopische Knochenbildung bei 2 bis 3 Wochen, aber nicht auf 4 Wochen im Vergleich zu anderen Gruppen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Kombination aus den therapeutischen Wachstumsfaktoren Zelldifferenzierung Spurenelement und Osteogenese f&ouml;rdern k&ouml;nnte.

Kombinierte VEGF und LMP-1 Lieferung verbessert Osteoprogenitor Zelldifferenzierung und ektopische Knochenbildung.

Una romanzo strategia per migliorare la riparazione ossea &egrave; di combinare fattori angiogenetici e osteogeniche. Abbiamo combinato il fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF) e LIM proteina della mineralizzazione-1 (LMP-1) utilizzando una internal ribosome entry site per collegare i geni all&#39;interno di un plasmide singolo. Abbiamo quindi valutato gli effetti sulla differenziazione osteoblastica in vitro e formazione di osso ectopico in vivo con un&#39;impalcatura per via sottocutanea disposto PLAGA caricato con una topo clonato osteo linea cellulare, D1, transfected con plasmidi contenenti geni VEGF e LMP-1. Le cellule che esprimono entrambi i geni elevata espressione del mRNA di RunX2 e &beta;-catenina e attivit&agrave; della fosfatasi alcalina rispetto alle cellule da altri gruppi. In vivo, raggi x e analisi micro-CT degli impianti recuperati ha rivelato la formazione ossea pi&ugrave; ectopica a 2 e 3 settimane, ma non a 4 settimane rispetto ad altri gruppi. I risultati indicano che la combinazione dei fattori di crescita terapeutici potenzia la differenziazione delle cellule e pu&ograve; promuovere osteogenesi.

Combinato consegna VEGF e LMP-1 migliora la differenziazione delle cellule osteo e formazione di osso ectopico.

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&#x8907;&#x5408; VEGF &#x3068; LMP 1 &#x914D;&#x4FE1;&#x9AA8;&#x539F;&#x6027;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x5206;&#x5316;&#x3068;&#x7570;&#x6240;&#x6027;&#x9AA8;&#x5F62;&#x6210;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#xBF08; &#xBCF5;&#xAD6C;&#xB97C; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xC2DC;&#xD0A4;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC804;&#xB7B5; angiogenic &#xC694;&#xC778;&#xACFC; osteogenic &#xC694;&#xC18C;&#xB97C; &#xACB0;&#xD569; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB2E8;&#xC77C; &#xD50C;&#xB77C;&#xC2A4; &#xBBF8;&#xB4DC; &#xB0B4; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xB97C; &#xC5F0;&#xACB0; &#xB0B4;&#xBD80; &#xB9AC;&#xBCF4;&#xC19C; &#xD56D;&#xBAA9; &#xC0AC;&#xC774;&#xD2B8;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD608;&#xAD00; &#xB0B4; &#xD53C; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790; (VEGF)&#xC640; &#xC784; &#xAC15;&#xD654; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;-1 (LMP-1)&#xC744; &#xACB0;&#xD569;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB2E4;&#xC74C; osteoblastic &#xCC28;&#xBCC4;&#xD654; &#xCCB4; &#xC678;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD6A8;&#xACFC; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558; &#xACE0; &#xC18C;&#xC131; &#xACE8; &#xD615;&#xC131; subcutaneously &#xBC30;&#xCE58; PLAGA &#xBE44; &#xACC4;&#xC640; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC870;&#xAC74; &#xBCF5;&#xC81C; &#xB9C8;&#xC6B0;&#xC2A4; osteoprogenitor &#xC140; &#xB77C;&#xC778;, D1, VEGF&#xC640; LMP-1 &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xB97C; &#xD3EC;&#xD568; &#xD558;&#xB294; &#xD50C;&#xB77C;&#xC2A4; &#xBBF8;&#xB4DC;&#xC640; &#xD398; &#xB85C;&#xB4DC;. &#xB450; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xB97C; &#xD45C;&#xD604; &#xD558;&#xB294; &#xC140; &#xB192;&#xC740; RunX2 &#xBC0F; &beta;-catenin &#xBC0F; &#xB2E4;&#xB978; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC140;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; &#xC54C;&#xCE7C;&#xB9AC; &#xC131; &#xC778;&#xC0B0; &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574; &#xD6A8;&#xC18C; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; mRNA &#xD45C;&#xD604;. Vivo&#xC5D0;&#xC11C; x-&#xC120; &#xBC0F; &#xAC80;&#xC0C9; &#xB41C; &#xC784; &#xD50C; &#xB780; &#xD2B8;&#xC758; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; CT &#xBD84;&#xC11D; &#xACF5;&#xAC1C; &#xB354; &#xC18C;&#xC131; &#xACE8; &#xD615;&#xC131; &#xD558;&#xC9C0;&#xB9CC; &#xB2E4;&#xB978; &#xADF8;&#xB8F9;&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574; 4 &#xC8FC;&#xC5D0; 2, 3 &#xC8FC;. &#xACB0;&#xACFC; &#xCE58;&#xB8CC; &#xC131;&#xC7A5; &#xC694;&#xC778;&#xC758; &#xC870;&#xD569; potentiates &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xD654;&#xC640; &#xACE8;&#xC744; &#xD64D;&#xBCF4;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xACB0;&#xD569; &#xD558; &#xC5EC; VEGF&#xACFC; LMP 1 &#xBC30;&#xB2EC; osteoprogenitor &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xD654; &#xBC0F; &#xC18C;&#xC131; &#xACE8; &#xD615;&#xC131;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xC2DC;&#xD0B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Una nueva estrategia para mejorar la reparaci&oacute;n &oacute;sea es combinar factores angiog&eacute;nicos y osteog&eacute;nico. Combinamos el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y LIM mineralizaci&oacute;n protein-1 (LMP-1) mediante el uso de un sitio de entrada interna del ribosoma para vincular los genes dentro de un &uacute;nico pl&aacute;smido. Luego evaluamos los efectos sobre la diferenciaci&oacute;n osteobl&aacute;stica in vitro y in vivo con un andamio colocado por v&iacute;a subcut&aacute;nea de la PLAGA de la formaci&oacute;n de hueso ect&oacute;pico cargado con un rat&oacute;n clonado osteoprogenitor l&iacute;nea celular, D1, transfectada con pl&aacute;smidos que contienen genes VEGF y LMP-1. Las c&eacute;lulas que expresan ambos genes elevan expresi&oacute;n del mRNA de RunX2 y &beta;-catenina y actividad de la fosfatasa alcalina en comparaci&oacute;n con las c&eacute;lulas de otros grupos. In vivo, rayos x y an&aacute;lisis micro-CT de los implantes retrieved revelaron la formaci&oacute;n de hueso ect&oacute;pica m&aacute;s en 2 y 3 semanas pero no en 4 semanas en comparaci&oacute;n con otros grupos. Los resultados indican que la combinaci&oacute;n de los factores de crecimiento terap&eacute;uticos potencializa la diferenciaci&oacute;n celular y puede promover la osteog&eacute;nesis.

Vedavathi Madhu

Orthopaedics Research

University of Virginia

Peptides from Phage Display Library Modulate Gene Expression in Mesenchymal Cells and Potentiate Osteogenesis in Unicortical Bone Defects

Vedavathi Madhu

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Orthopaedics Research

University of Virginia

Peptides from Phage Display Library Modulate Gene Expression in Mesenchymal Cells and Potentiate Osteogenesis in Unicortical Bone Defects

Orthopaedics Research