脂肪基質細胞脂向分化microRNA調控機制研究

《脂肪基質細胞脂向分化microRNA調控機制研究》是依託四川大學，由劉磊擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：脂肪基質細胞脂向分化microRNA調控機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉磊
• 依託單位：四川大學

項目摘要

脂肪基質細胞已經成為再生醫學領域最具套用前景的種子細胞來源，其脂向分化誘導是將其用於脂肪組織工程的必要步驟。本課題組在前期研究中發現22種miRNA在大鼠脂肪基質細胞體外脂向分化過程前後有顯著表達差異，並進一步證實miRNA-31對該分化過程有明顯的負性調控作用。上述研究表明miRNA在脂肪基質細胞脂向分化過程中發揮重要的調控作用。因此，本課題擬對上述22種差異表達miRNA進行功能學研究，明確其在脂肪基質細胞脂向分化調控機制中的作用；探索相關miRNAs的具體調控機制和靶基因，並對其相互關係開展研究，最終繪製脂肪基質細胞脂向分化過程中miRNA調控作用圖譜。本課題將為深入了解脂向分化過程中的分子調控機制提供實驗依據，為改善脂肪基質細胞脂向分化誘導技術建立新的研究方向；並對了解糖尿病、肥胖症等代謝性疾病的發病機制及探索其新型治療方法有明顯的參考價值。

結題摘要

脂肪基質細胞(Adipose-derived mesenchymal stem cells, ADSCs)是再生醫學領域最具套用前景的種子細胞來源。本課題組對miRNA在ADSCs脂向分化過程中的表達、調控作用及其機制進行了系統性研究，獲得了系列原創性研究成果：①發現多種miRNA在ADSCs脂向分化過程各階段有不同的表達，並發揮各不相同的調控作用，其中對ADSCs脂向分化有顯著調控作用的miRNA有miR-363、miR-143、miR540和miR-31；②在國內外首次發現並報導miR-363對ADSCs脂向分化的抑制作用，其直接靶基因為E2F3，其作用機制為阻礙ADSCs克隆擴增並進而抑制ADSCs脂向分化；③在國內外首次發現並報導miR-143對ADSCs脂向分化的雙向調控作用。該研究結果顯示：在脂向分化的克隆擴增階段miR-143抑制脂向分化，而在脂向分化的終末分化階段miR-143則促進脂向分化。進一步研究證明，miR-143的直接靶基因為MAP2K5。其調控機制為miR-143在脂向分化初始階段的表達量減少，使MAP2K5的表達量增加，從而有助於克隆擴增的順利進行，而miR-143在誘導2d後表達量增加，可抑制MAP2K5的表達，從而減少MAP2K5對PPARγ的磷酸化，有助於終末分化的順利完成。④國內外首次報導miR-540對ADSCs脂向分化的調控作用。並發現miR-540的直接靶基因為PPAR-γ，miR-540通過對PPAR-γ的直接抑制從而實現其對脂向分化的負向調控作用。⑤國內外首次發現miR-31在ADSCs脂向分化過程中發揮負性調控作用，其靶基因為PPAR-γ2，其調控機制為miR-31通過對PPARγ2、C/EBPα信號通路的調控從而實現其對脂向分化的調控作用。上述研究成果為互有關聯的有機整體，證明了miRNA在ADSCs脂向分化過程中的調控作用，並明確了其信號傳遞通路。本課題為深入了解脂向分化過程中的分子調控機制提供了實驗依據，為改善脂肪基質細胞脂向分化誘導技術建立了新的研究方向；並對了解糖尿病、肥胖症等代謝性疾病的發病機制及探索其新型治療方法也有明顯的參考價值。