Calcium silicate induces mitophagy-mediated metabolic shifts toward oxidative phosphorylation in BMSCs to facilitate osteogenesis and bone regeneration
Notice bibliographique
Résumé
Calcium silicate (CS)-based bioactive materials were widely utilized to promote the therapeutic potential of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) in bone tissue engineering. The activation of numerous classic bone formation modulators, including the BMP, Wnt, and MAPK/ERK signaling pathways, contributes to the CS-induced osteogenesis of BMSCs. Mitochondrial metabolic patterns have emerged as key contributors to the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. However, whether CS affects the mitochondrial metabolic profiles of BMSCs is mostly unclear. Herein, we showed that CS induced the osteogenic differentiation of human BMSCs (hBMSCs) mainly via silicon (Si) ion release. Moreover, CS-stimulated hBMSCs underwent metabolic reprogramming accompanied by increased mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) activity. The inhibition of OXPHOS hindered the CS-induced osteogenic differentiation of hBMSCs and bone regeneration, indicating that CS-induced OXPHOS mediated the observed increase in osteogenesis. Mechanistically, CS induced mitophagy and autophagic flux by increasing the formation of autolysosomes and lysosomal degradation to eliminate dysfunctional mitochondria and mitochondrial reactive oxygen species production, leading to enhanced OXPHOS and osteogenesis in hBMSCs. Furthermore, CS promoted mitochondrial fusion in hBMSCs, which may contribute to OXPHOS activation. Our investigation reveals a previously unclear function of CS in regulating the osteogenesis of BMSCs by inducing mitophagy-mediated metabolic shifts toward OXPHOS.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».