研究高脂与正常环境下大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)成骨分化过程中4种微RNA对蓬乱蛋白2的靶向调节作用及其对BMSC成骨分化的影响。
方法分别用普通(对照组)和高脂(高脂组)成骨诱导液培养BMSC,第3、5、7、14、21天实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)分析4种微RNA(micro RNA, miR)(miR-21-5p、miR-29c-3p、miR-138-5p及miR-351-5p)、蓬乱蛋白2、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Runt相关基因2(Runt-related transcription gene 2,Runx2)mRNA相对表达量,蛋白质印迹法分析蛋白表达;BMSC分别转染微RNA模拟物、抑制物和相应阴性对照(分别为模拟物组、抑制物组和相应阴性对照组),高脂成骨诱导后检测第1、3、5、7天ALP活性;第7天行ALP染色,蛋白质印迹法分析蓬乱蛋白2、ALP、Runx2的蛋白表达,qPCR分析蓬乱蛋白2 mRNA表达。构建蓬乱蛋白2野生型和突变型双荧光酶报告质粒,每种质粒分别与4种微RNA模拟物或相应阴性对照共转染293T细胞,检测荧光素酶活性。
结果成骨诱导各时间点高脂组BMSC的miR-21-5p、miR-29c-3p、miR-138-5p及miR-351-5p相对表达量均较对照组高,第21天分别高20%、60%、340%、4 420%(P<0.05)。转染miR-21-5p、miR-29c-3p模拟物后BMSC蓬乱蛋白2、ALP、Runx2蛋白表达均降低;其中miR-29c-3p模拟物组蓬乱蛋白2比相应阴性对照组下降35%(P<0.05),miR-29c-3p抑制物组蓬乱蛋白2比相应阴性对照组上调269%(P<0.05)。共转染野生型质粒与miR-29c-3p模拟物后,293T细胞荧光素酶活性受到抑制,较相应阴性对照组下降60%(P<0.05)。
结论高脂环境下BMSC成骨分化受到抑制,miR-21-5p、miR-29c-3p、miR-138-5p及miR-351-5p可能参与BMSC成骨分化调控;miR-29c-3p通过靶向调控蓬乱蛋白2表达而发挥抑制BMSC成骨分化的作用。