人骨髓来源的间充质干细胞(MSCs)是一种具有多向分化能力的干细胞,在一些分化因子的调控下能分化成多种细胞,如成脂细胞、成骨细胞、成软骨细胞等。所以,MSCs作为成骨细胞的前体细胞,对于骨的形成和重建具有重要的意义。microRNA(miRNA)是由20 ~ 24个核苷酸组成的非编码小RNA,可以通过与靶标基因mRNA 3’-UTR上的靶点结合,介导mRNA降解或抑制mRNA转录后水平的表达,从而导致靶标蛋白表达的下降。近十年来的研究发现miRNA在胚胎发育及细胞的增殖、分化和凋亡等多种生命活动中发挥着重要作用。但是,miRNA是否调控MSCs成骨分化的命运却一直未见报道。我们在研究中发现,miR-17-5p家族,尤其是miR-20a,能决定人MSCs成骨分化的命运和调控成骨分化的过程。miR-20a mimics的过表达能促进Runx2和BMPs在转录和翻译水平的表达升高,从而激活BMP信号通路。我们通过软件预测和分析,发现PPARγ是miR-20a的一个靶标基因。miR-20a能通过抑制PPARγ表达来上调Runx2和BMPs的表达,从而破坏成脂分化与成骨分化的动态平衡,决定MSCs成骨分化的命运。软件的预测还提示BAMBI和CRIM1也是它的靶标基因。其中BAMBI是BMP的一个假受体,与真受体竞争性的与BMP蛋白结合,从而拮抗BMP信号通路。而CRIM1是BMP信号通路的抑制子,能阻断BMP蛋白的成熟和向细胞膜的转移。所以,miR-20a通过抑制这两个基因的表达从而上调了BMP信号通路,而BMP信号的激活又加速了成骨分化。总之,本论文研究发现miR-20a通过调控靶标基因PPARγ的表达决定了MSCs成骨分化的命运,又通过对另外两个靶标基因BAMBI和CRIM1的表达抑制从而上调了BMP/Runx2信号通路。