miR-22对人脂肪组织来源间充质干细胞成脂成骨分化的调控作用及其分子机制研究

发布时间：2018-01-27 17:44

  本文关键词： 人脂肪源间充质干细胞 miR-22 成脂分化 成骨分化 HDAC6　出处：《北京协和医学院》2012年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)作为一类具有多向分化潜能的细胞群体,在一定诱导条件下可以进行成脂分化或成骨分化。由于起源于同一细胞,MSCs(?)勺成脂分化和成骨分化又是一个相互抑制的过程。大量研究已分别对MSCs的成脂分化或成骨分化机制进行了详细地探讨,然而关于MSCs成脂成骨分化的双向调控研究仍然太少。一些疾病的发生如“骨质疏松症”和机体内脂肪细胞形成和成骨细胞形成平衡失调有关。因此,对MSCs成脂分化和成骨分化之间平衡的调控进行机制探讨对了解间充质干细胞的分化机制和骨相关疾病具有重要的意义。 microRNAs (miRNAs)是一类长约20-25bp的非蛋白编码小RNA,主要通过抑制其靶基因的蛋白表达在许多生物学过程中发挥着重要的调控作用。本文将以miR-22为主要研究对象,探讨其对人脂肪源间充质干细胞(human adipose tissue derived mesenchymal stem cells, hADMSCs)成脂成骨分化的影响,并对其调控机制进行了初步地探讨。 本研究第一部分主要探讨miR-22对hADMSCs成脂成骨分化的影响。首先,我们对hADMSCs成脂成骨分化过程中miR-22的表达量变化分别进行了检测,发现miR-22在成脂过程中表达量降低,而在成骨分化过程中表达升高,提示miR-22可能参与hADMSCs向成脂和成骨分化的调控。随后,我们在hADMSCs中过表达miR-22,并对过表达miR-22的hADMSCs分别进行成脂诱导培养和成骨诱导培养。我们发现miR-22含量升高显著地抑制了hADMSCs内脂滴的形成,并使成脂分化关键转录因子PPARy和C/EBPa以及成脂特异标记物LPL和FABP4的表达量显著下调。同时,我们发现miR-22过表达提高了细胞内碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、促进了胞外基质钙化并且使成骨特异标记物表达量显著上调。上述结果表明miR-22抑制hADMSCs成脂分化,促进其成骨分化。 在本研究第二部分,我们对miR-22的下游靶基因进行了预测、筛选和鉴定。首先,通过miRNAs靶基因预测软件TargetScan和miRanda对miR-22的靶基因进行预测初步挑选出7个与成脂分化或成骨分化调控直接或间接相关的靶基因作为候选靶基因；接下来我们通过荧光素酶实验对候选靶基因进行再次筛选和鉴定,发现出miR-22可以结合HDAC6的3'UTR的互补配对区并发挥其转录后抑制作用。Western Blot和Real Time PCR结果表明miR-22可以在不影响HDAC6mRNA表达量的情况下,降低其蛋白含量。因此HDAC6被确定为miR-22的一个下游靶基因。我们将HDAC6作为下一部分的主要研究对象,探讨miR-22调节hADMSCs成脂分化和成骨分化的分子机制。 本研究第三部分主要对miR-22对hADMSCs成脂和成骨分化调节的下游机制,即miR-22革巴基因"HDAC6"对hADMSCs成脂成骨分化的影响,进行了探讨。首先通过Western Blot和Real Time PCR检测,发现HDAC6在hADMSCs成脂分化过程中上调,而在成骨分化过程中下调。通过RNA干扰(RNA interference, RNAi)手段降低hADMSCs内HDAC6的表达,发现HDAC6表达下调后,显著抑制了hADMSCs向成脂分化,但促进了其向成骨分化,与miR-22过表达后对hADMSCs分化的影响相一致。上述结果表明HDAC6可能是hADMSCs成脂分化的“促进因子”及成骨分化的“抑制因子”。 综上所述,我们的研究表明miR-22通过抑制其靶基因HDAC6从而抑制hADMSCs成脂分化及促进成骨分化,进而在hADMSCs成脂分化和成骨分化平衡中发挥调节作用。
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【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R329

【参考文献】

相关博士学位论文 前1条

1 曹莹;脂肪来源的间充质干细胞的生物学特性以及间充质干细胞在急性肝损伤中治疗机制的研究[D];中国协和医科大学;2006年

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本文编号：1469030