hMSC成骨分化相关lncRNA的筛选和初步鉴定

被引：16

作者：

罗嘉全 ^{[1
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黄路 ^{[3
]}

刘会文 ^{[1
]}

韩智敏 ^{[1
]}

邹学农 ^{[2
]}

曹凯 ^{[1
]}

机构：

[1] 南昌大学第一附属医院骨科

[2] 中山大学骨科研究所

[3] 江西省妇幼保健院儿童保健科

来源：

中山大学学报(医学科学版) | 2014年 / 35卷 / 02期

关键词：

人骨髓间充质干细胞; 长链非编码RNA; Smurf-1; 成骨分化;

D O I：

暂无

中图分类号：

R363 [病理生理学];

学科分类号：

100103 [病原生物学];

摘要：

【目的】筛选和初步鉴定人骨髓间充质干细胞(hMSC)成骨分化相关的长链非编码RNA(lncRNA)。【方法】利用Refseq,UCSC knowngenes,Ensembl,H-invDB 7.0,RNAdb 2.0,NRED生物软件分析成骨基因相关的lncRNA,综合获得可能的成骨相关lncRNA;3例骨髓标本来源于行腰椎手术患者,密度梯度法分离扩增hMSC后,分成骨诱导组和对照组,地塞米松、维生素C、β-甘油磷酸钠诱导hMSC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hMSC成骨分化前、后差异表达的lncRNA,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lncRNA。4个lncRNA(AK129811、AK024937、AK096529、uc003ups)与成骨基因Smurf-1相关;2个lncRNA(AF289591和uc003xbe)与成骨基因BMP1相关;1个lncRNA(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±1.64)nmol/min,随着诱导时间的延长,ALP值逐渐降低,3周降至(8.37±1.01)nmol/min。钙结节染色显示hMSC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,定量测定钙质量浓度达(716±49)mg/mL。RT-qPCR结果显示绝大部分lncRNA在hMSC成骨分化过程中表达均下调,其中2个与Smurf-1相关lncRNA(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lncRNA(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可能通过正向调控Smurf1,促使Smurf1下调,减少Runx2的降解,继而促进hMSC的成骨分化。

引用

页码：230 / 236

页数：7

共 9 条

[1]

Downregulated LncRNA-ANCR promotes osteoblast differentiation by targeting EZH2 and regulating Runx2 expression.[J].Lin Zhu;Pei-Cheng Xu.Biochemical and Biophysical Research Communications.2013,

[2]

Expression profiling of lncRNAs in C3H10T1/2 mesenchymal stem cells undergoing early osteoblast differentiation [J].

Zuo, Changqing ;

Wang, Zonggui ;

Lu, Hanyun ;

Dai, Zhong ;

Liu, Xinguang ;

Cui, Liao .

MOLECULAR MEDICINE REPORTS, 2013, 8 (02) :463-467

[3]

Msx1 and Dlx5 Function Synergistically to Regulate Frontal Bone Development [J].

Chung, Il-Hyuk ;

Han, Jun ;

Iwata, Junichi ;

Chai, Yang .

GENESIS, 2010, 48 (11) :645-655

[4]

The epigenetic mechanism of mechanically induced osteogenic differentiation.[J].Emily J. Arnsdorf;Padmaja Tummala;Alesha B. Castillo;Fan Zhang;Christopher R. Jacobs.Journal of Biomechanics.2010,

[5]

Characterization of Multipotential Mesenchymal Progenitor Cells Derived from Human Trabecular Bone.[J].RichardTuli;SurajTuli;SumonNandi;Mark L.Wang;Peter G.Alexander;HanaHaleem‐Smith;William J.Hozack;Paul A.Manner;Keith G.Danielson;Rocky S.Tuan.STEM CELLS.2008, 6

[6]

Regulation of osteoblast differentiation by transcription factors [J].