hMSCs成骨分化相关IncRNAs的筛选和鉴定

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目的:筛选和鉴定人骨髓间充质干细胞(hMSCs)成骨分化相关的lncRNAs。方法:利用Refseq, UCSC knowngenes, Ensembl,H-invDB7.0, RNAdb2.0, NRED生物软件分析成骨基因相关的lncRNAs,综合获得可能的成骨相关lncRNAs;密度梯度法分离hMSCs,地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠诱导hMSCs成骨分化,通过ALP测定及钙结节茜素红染色进行成骨诱导鉴定;qRT-PCR验证hMSCs成骨分化前、后差异表达的lncRNAs,以及成骨分化前、后差异表达的基因BMP1、MSX1、Runx2、Smurf-1、ALP。结果:通过上述生物软件综合分析发现3个成骨基因MSX1、BMP1和Smurf1周围存在相关lncRNAs。4个lncRNAs (AK129811、AK024937、AK096529、uc003ups)与成骨基因Smurf-1相关;2个lncRNAs(AF289591和uc003xbe)与成骨基因BMP1相关;1个lncRNAs(AK056311)与成骨基因MSX1相关。ALP检测示:与对照组细胞相比,成骨诱导组细胞1周ALP值最高,达到16.82±1.64nmol/min·OD450,随着诱导时间的延长,ALP值逐渐降低,3周降至8.37±1.01nmol/min·OD450。钙结节染色显示hMSCs成骨诱导分化2周后胞外开始出现少量钙结节,随着诱导时间延长钙结节数量逐渐增加,成骨诱导至第3周钙结节最多,定量测定钙浓度达716.10±49.46mg/ml。RT-qPCR结果显示绝大部分lncRNAs在hMSCs成骨分化过程中表达均下调,其中2个与Smurf-1相关lncRNAs (AK096529和uc003ups)与成骨诱导前相比,存在显著性下调。1个与MSX1相关的lncRNAs(AK056311)与成骨诱导前相比,也存在显著性下调。同时,成骨分化基因Runx2、ALP表达显著性上调,MSX1、Smurf-1表达显著性下调。结论:结合既往研究结果分析:AK096529和uc003ups通过正向调控Smurf1,促使Smurf1下调,减少Runx2的降解,继而促进hMSCs的成骨分化。
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