《miR-142a-5p調節成骨細胞與脂肪細胞分化的機制研究》是依託天津醫科大學，由袁海瑞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：miR-142a-5p調節成骨細胞與脂肪細胞分化的機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：袁海瑞
- 依託單位：天津醫科大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
miRNA在成骨細胞和脂肪細胞分化過程中發揮重要調控作用。前期工作證實miR-142a-5p可促進脂肪細胞分化，抑制成骨細胞分化。本項目在此基礎上，擬深入探討 miR-142a-5p調節成骨細胞與脂肪細胞分化的分子機制。採用報告基因實驗篩選鑑定miR-142a-5p的預測靶基因，通過功能獲得和功能缺失性研究確定靶基因對成骨細胞和脂肪細胞分化的影響，並採用拯救實驗明確miR-142a-5p是否通過靶基因調節成骨細胞和脂肪細胞的分化；在體實驗中，通過脛骨骨髓腔內注射miR-142a-5p過表達的同種異體骨髓間充質幹細胞(MSC)，研究miR-142a-5p對小鼠骨再建和骨量的影響。此外，本項目還將探討miR-142a-5p在成骨細胞和脂肪細胞分化中表達變化的上游調節機制。本研究將為揭示miRNA在骨質疏鬆等疾病發展中的作用機制提供理論依據，同時為以miRNA為靶點研發臨床治療藥物提供實驗線索。
結題摘要
本項目利用多個細胞系如ST2、C3H10T1/2、MC3T3-E1及原代培養的MSC研究了miR-142a-5p 對成骨分化和脂肪分化的影響。結果表明，miR-142a-5p可抑制 ST2、C3H10T1/2 等細胞系向脂肪細胞分化，而促進ST2、C3H10T1/2和MC3T3-E1 等細胞系向成骨細胞分化；同樣，過表達 miR-142a-5p慢病毒可抑制原代培養的MSC向脂肪細胞分化，而促進其向成骨細胞分化，以上結果提示，miR-142a-5p 可以抑制脂肪細胞分化，而促進成骨細胞分化。為了探究 miR-142a-5p 調節脂肪細胞和成骨細胞分化的具體分子機制，我們利用生物信息學軟體篩選出了miR-142a-5p的預測靶基因：NFIA；構建含有NFIA 3’-UTR的雙螢光素酶報告基因質粒及其突變質粒，證實 NFIA 是 miR-142a-5p 的直接靶基因；進一步實驗表明，NIFA 在脂肪細胞分化過程中發揮著正向調節作用，而在成骨細胞分化過程中發揮了負向調節作用；拯救實驗驗證了 NFIA 可抑制由 miR-142a-5p 介導的成骨細胞分化，提示miR-142a-5p通過作用於NFIA而發揮調節成骨和脂肪細胞分化作用。動物實驗中，我們檢測了miR-142a-5p 對小鼠骨量的影響，利用 miR-142a-5p 過表達慢病毒感染的同種異體MSC注射小鼠脛骨骨髓腔，結果顯示，注射過表達miR-142a-5p的MSC細胞3個月後，小鼠骨髓腔內脂肪細胞的數目較對照顯著降低；Micro-CT結果顯示小鼠脛骨骨量顯著增多，以上結果提示，miR-142a-5p促進小鼠骨量的增加。此外，我們也研究了miR-142a-5p 在MSC分化過程中表達變化的上游機制。我們發現，Wnt/β-catenin 信號通路可以調節 miR-142a-5p 的表達；通過對miR-142-5p 啟動子進行分析，我們構建了含 miR-142-5p 啟動子的螢光素報告基因，證實 β-catenin 可通過-456nt位點作用於 miR-142a-5p 啟動子。以上結果提示，Wnt/β-catenin 信號通過參與了 miR-142a-5p 的表達調控。 本研究揭示了 miR-142a-5p 調節脂肪細胞和成骨細胞分化的分子機制，為解釋骨質疏鬆症等疾病的發生髮展提供了重要理論依據。
