miR-34a調控人脂肪基質細胞成骨向分化的作用和機制研究

《miR-34a調控人脂肪基質細胞成骨向分化的作用和機制研究》是依託北京大學，由周永勝擔任負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：miR-34a調控人脂肪基質細胞成骨向分化的作用和機制研究
• 項目負責人：周永勝
• 依託單位：北京大學
• 項目類別：面上項目

項目摘要

人脂肪基質細胞是骨組織工程理想的種子細胞之一。本課題組首先發現抑制組蛋白去甲基化酶RBP2的活性可顯著促進該細胞的成骨分化，但在此過程中上游因素調控RBP2的機制尚不明確，因而制約了靶向藥物開發的進程。已知miRNA在幹細胞成骨分化中發揮重要作用，但其如何影響RBP2進而影響該細胞成骨的調控尚未見報導，故明確上述兩種因素間的關聯對未來前沿性地開發促進該細胞成骨的靶向藥物有重大意義。項目內容包括：運用生物信息學方法和細胞實驗篩選並確定靶向調控RBP2的主要miRNA分子miR-34a；比較分別過表達或敲低miR-34a和RBP2等基因影響細胞體內體外成骨分化的效應；探討miR-34a調控人脂肪基質細胞成骨分化的機制（包括RBP2及其他通路）。本項目利於明確miR-34a對細胞成骨的調控作用，利於明確miRNA作為藥物靶點實現高效調控人脂肪基質細胞成骨的價值，利於實現骨組織工程技術的臨床轉化。

結題摘要

本研究運用生物信息學方法篩選RPB2轉錄本的3′UTR上是否存在miR-34a潛在的結合位點，並且利用雙螢光素酶報告基因實驗，實時定量PCR（qRT-PCR），Western blot實驗在人脂肪間充質幹細胞（hASCs）中驗證RBP2為miR-34a直接作用的新靶基因。慢病毒過表達或敲低miR-34a後，體外實驗（包括鹼性磷酸酶染色和定量、茜素紅染色和定量、von Kossa染色和成骨相關基因表達的qRT-PCR檢測）以及裸鼠背部皮下異位成骨的體內實驗顯示，miR-34a具有促進hASCs成骨向分化的能力。為了深入研究miR-34a調控該細胞成骨向分化的機制，通過過表達或敲低miR-34a以及分別敲低RBP2和NOTCH1基因，利用qRT-PCR和Western blot檢測各自下游可能靶基因的表達變化，探討hASCs成骨分化中miR-34a及其靶基因的表達水平和相互作用關係，從而驗證假想的RBP2/NOTCH1/CYCLIN D1調控網路在miR-34a調控hASCs成骨向分化的作用和機制。總之，miR-34a通過RBP2/NOTCH1/CYCLIN D1共調控網路提高hASCs的成骨分化能力，提示miR-34a可作為骨再生修復中潛在的治療靶點或作為小分子調控骨再生。在上述研究基礎之上，本項目還發現miR-375促進人脂肪間充質幹細胞成骨向分化的作用和機制；並研究了長鏈非編碼RNA MIR31HG，MEG3和MIAT在人脂肪間充質幹細胞成骨向分化中的作用和機制；上述系列研究為以幹細胞為基礎的骨再生修復提供了潛在的治療靶點。