hMSC成骨分化相关lncRNA的筛选和初步鉴定

发布时间：2018-04-22 13:02

  本文选题：人骨髓间充质干细胞 + 长链非编码RNA　； 参考：《中山大学学报(医学科学版)》2014年02期

【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。
[Abstract]:[objective] to screen and identify human bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) for long chain noncoding RNAs (LNcRNAs) associated with osteogenic differentiation. [methods] the osteogenic gene related LNcRNAs were analyzed by RefseqSer UCSC knowngenesH- InDB 7. 0 and RNAdb 2. 0 NRED bioassay software, and the possible osteoblast-related LNcRNA3 was obtained. Bone marrow specimens were obtained from patients undergoing lumbar surgery. After hMSC was isolated and amplified by density gradient method, it was divided into two groups: bone induction group and control group. Dexamethasone, vitamin C, 尾 -glycerophosphate induced hMSC osteogenic differentiation. ALP and calcium nodule alizarin red staining were used to identify the osteogenic differentiation of hMSC before osteogenic differentiation. After differential expression of lncRNAs, as well as before osteogenic differentiation, [results] based on the comprehensive analysis of the above biomedical software, three osteogenic genes MSX1, BMP1, BMP1 and Smurf1 were found to have lncRNA.4 associated with the osteogenic gene Smurf-1; two lncRNA(AF289591 and uc003xbewere associated with the osteogenic gene BMP1; and one LNC RNAAK-056311) was found to be associated with the osteogenic gene Smurf-1, and two lncRNA(AF289591 and uc003xbewere associated with the osteogenic gene BMP1. Osteoblast gene MSX1 related. ALP detection: compared with the control cells, The ALP value of osteoblast induction group was the highest at 1 week, reaching 16.82 卤1.64 nmol / min, and gradually decreased to 8.37 卤1.01nmol / min at 3 weeks with the prolongation of induction time. Calcium nodule staining showed that a small number of extracellular calcium nodules began to appear 2 weeks after osteogenic differentiation of hMSC, and the number of calcium nodules increased gradually with the prolongation of induction time, and the number of calcium nodules increased to the third week after osteogenesis induction. The results of quantitative determination of calcium concentration up to 716 卤49)mg/mL.RT-qPCR showed that most of lncRNA expression was down-regulated during osteogenic differentiation of hMSC, two of which were compared with Smurf-1 related lncRNA(AK096529 and uc003ups before osteogenesis. There was a significant down-regulation. There was also a significant down-regulation of MSX1 related LNC RNA AK056311) compared with that before osteogenesis. At the same time, the expression of Osteogenic differentiation gene Runx2ALP significantly up-regulated the expression of Smurf-1. [conclusion] combined with previous studies, it was found that the expression of Smurf-1 might be down-regulated by the positive regulation of Smurf1 by the expression of Smurf1, and the degradation of Runx2 could be reduced, and then the osteogenic differentiation of hMSC could be promoted.
【作者单位】： 南昌大学第一附属医院骨科;中山大学骨科研究所;江西省妇幼保健院儿童保健科;
【基金】：江西省教育厅科研项目(GJJ12082)
【分类号】：R363

【参考文献】

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