Selenium-modified bone cement promotes osteoporotic bone defect repair in ovariectomized rats by restoring GPx1-mediated mitochondrial antioxidant functions

抗氧化剂 去卵巢大鼠 化学 骨质疏松症 水泥 牙科 内科学 药理学 冶金 医学 生物化学 材料科学 雌激素 有机化学
作者
Quan Zhou,Weikai Chen,Chao Gu,Hao Liu,Xiayu Hu,Lei Deng,Wei He,Yong Xu,Xuesong Zhu,Huilin Yang,Xi Chen,Fan He,Tao Liu
出处
期刊:Regenerative Biomaterials [Oxford University Press]
卷期号:10: rbad011-rbad011 被引量:26
标识
DOI:10.1093/rb/rbad011
摘要

Abstract Over-accumulation of reactive oxygen species (ROS) causes mitochondrial dysfunction and impairs the osteogenic potential of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMMSCs). Selenium (Se) protects BMMSCs from oxidative stress-induced damage; however, it is unknown whether Se supplementation can promote the repair of osteoporotic bone defects by rescuing the impaired osteogenic potential of osteoporotic BMMSCs (OP-BMMSCs). In vitro treatment with sodium selenite (Na2SeO3) successfully improved the osteogenic differentiation of OP-BMMSCs, as demonstrated by increased matrix mineralization and up-regulated osteogenic genes expression. More importantly, Na2SeO3 restored the impaired mitochondrial functions of OP-BMMSCs, significantly up-regulated glutathione peroxidase 1 (GPx1) expression and attenuated the intracellular ROS and mitochondrial superoxide. Silencing of Gpx1 completely abrogated the protective effects of Na2SeO3 on mitochondrial functions of OP-BMMSCs, suggesting the important role of GPx1 in protecting OP-BMMSCs from oxidative stress. We further fabricated Se-modified bone cement based on silk fibroin and calcium phosphate cement (SF/CPC). After 8 weeks of implantation, Se-modified bone cement significantly promoted bone defect repair, evidenced by the increased new bone tissue formation and enhanced GPx1 expression in ovariectomized rats. These findings revealed that Se supplementation rescued mitochondrial functions of OP-BMMSCs through activation of the GPx1-mediated antioxidant pathway, and more importantly, supplementation with Se in SF/CPC accelerated bone regeneration in ovariectomized rats, representing a novel strategy for treating osteoporotic bone fractures or defects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
善良的火完成签到 ,获得积分10
刚刚
luo完成签到 ,获得积分10
1秒前
谦让寻凝完成签到 ,获得积分10
3秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
3秒前
hjm发布了新的文献求助10
4秒前
甜甜圈688完成签到,获得积分10
5秒前
luck完成签到 ,获得积分10
6秒前
桐桐应助guo_a_n采纳,获得10
6秒前
叶千山完成签到 ,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
易只羊完成签到,获得积分10
7秒前
ZhouQixing完成签到,获得积分10
7秒前
友好的牛排完成签到,获得积分0
8秒前
感动的听荷完成签到,获得积分10
9秒前
结实乐曲完成签到,获得积分10
10秒前
香蕉觅云应助猪猪hero采纳,获得10
11秒前
13秒前
Lucas应助swg采纳,获得30
14秒前
小刀yeye完成签到,获得积分10
14秒前
zhw297完成签到,获得积分10
14秒前
可靠幻然完成签到 ,获得积分10
15秒前
阿喵完成签到,获得积分10
15秒前
yaya发布了新的文献求助30
16秒前
BASS完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
半颗橙子完成签到 ,获得积分10
18秒前
星辰大海应助猪猪hero采纳,获得10
19秒前
20秒前
含糊的茹妖完成签到 ,获得积分0
21秒前
21秒前
24秒前
在水一方应助银先生采纳,获得10
25秒前
舒服的初蓝完成签到,获得积分10
26秒前
kuankuan完成签到,获得积分10
26秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
英姑应助陈M雯采纳,获得10
27秒前
Cu完成签到 ,获得积分10
27秒前
changyouhuang完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599985
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685775
关于积分的说明 14839394
捐赠科研通 4674628
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538482
邀请新用户注册赠送积分活动 1505631
关于科研通互助平台的介绍 1471109