miRNA-338-5p抑制人骨髓基质干细胞成骨诱导分化致骨不连发生机制

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基本信息

  • 批准号：
    81000803
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    陈华
  • 依托单位：
    中国人民解放军总医院
  • 学科分类：
    H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

miRNAs是继RNA干扰之后的又一研究热点，目前主要是寻找新的miRNAs及其靶序列与人类疾病关系。我们在前期工作中发现miRNA-338-5p在萎缩性骨不连的发生、人骨髓基质干细胞（hMSC）/成骨定向分化过程中起重要调控作用。本研究将通过实时定量PCR和Western blot、成骨功能基因芯片、生物信息学软件预测、构建荧光素酶报告基因质粒和sh-靶基因表达质粒以及miRNA-BMP2双基因共表达腺病毒载体等方法，研究其抑制BMP2诱导hMSC/成骨分化致骨不连发生的分子生物学机制，包括其对骨形态发生蛋白/Smad促成骨分化信号转导通路的影响、其作用靶基因的预测和验证，最后通过动物体内异位成骨实验验证其对骨形成的抑制作用。本研究从全新角度考察骨折愈合过程，为骨折愈合提供全新的理论；为miRNAs成为骨不连早期诊断标记及治疗药靶的应用研究提供依据。

结项摘要

目的： miRNA参与多种生物过程调控，特别与多种疾病发生有关。萎缩性骨不连是创伤骨科棘手的一类疾病，其发病机制不清，我们推测microRNA可能参与骨不连发生调控。方法：利用基因芯片检测萎缩性骨不连患者骨不连断端瘢痕修复组织和骨折患者骨折正常愈合后内固定钢板周围骨痂组织中miRNA表达谱，实时定量PCR加以验证。构建MG63细胞成骨分化模型，测试MG63细胞成骨分化过程特异miRNA表达谱变化。MG63细胞转染miR-628-3p双链RNA mimics继续诱导成骨分化，再检测MG63细胞的成骨能力的变化。利用生物信息学软件预测、双荧光素酶报告基因实验、实时定量PCR及Western Blot来验证miR-628-3p可能作用的靶基因。将miR-628-3p和siRUNX2双链RNA mimics分别转染MG63细胞并诱导其成骨分化，检测RUNX2蛋白的表达及成骨分化的表型。构建miR-628-3p和BMP2的双基因腺病毒载体转染MG63细胞进行体内外成骨研究。结果：萎缩性骨不连断端瘢痕修复组织中有9种miRNA表达上调和下调，其中miR-338-5p、miR-149、miR-221、miR-628-3p和miR-654-5p呈高表达并被数据库收录。实时定量PCR结果进一步证实。MG63细胞培养于成骨诱导液其成骨能力明显增强并呈时间依赖性，miR-338-5p和miR149无变化、miR-221表达先升高再降低，而miR-628-3p和miR-654-5p表达逐渐降低呈时间依赖性。转染miR-628-3p和miR-654-5p的MG63细胞继续成骨诱导，发现miR-628-3pMG63细胞成骨分化能力明显受抑制。生物信息软件预测及双荧光素酶报告基因证实，miR-628-3p可以直接作用于RUNX2的3’-UTR，miR-628-3p可显著抑制MG63细胞内源RUNX2 mRNA和蛋白的表达，miR-628-3p和siRUNX2双链RNA mimics可以抑制成骨诱导液增强RUNX2蛋白表达，两者对MG63细胞成骨分化抑制作用相似。通过构建腺病毒载体，体内外成骨实验证明miR-628-3p对BMP2诱导的MG63成骨分化过程具有明确的抑制作用。结论：miR-628-3p靶向RUNX2抑制成骨细胞的定向分化可能是萎缩性骨不连发生原因之一。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
hsa-miR-654-5p通过抑制骨形态发生蛋白2调控人骨髓基质干细胞成骨分化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    南方医科大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏均强;陈华;郑晓飞;张伯勋;王岩;唐佩福;佘飞;宋青;黎檀实
  • 通讯作者：
    黎檀实
萎缩性骨折不愈合的研究新进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    China Journal of Orthopaedics and Traumatology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏均强;张伯勋;陈华;唐佩福;王岩
  • 通讯作者：
    王岩
Melatonin protects MG63 osteoblast-like cells from hydrogen peroxide-induced cytotoxicity by maintaining mitochondrial function.
褪黑激素通过维持线粒体功能来保护 MG63 成骨细胞样细胞免受过氧化氢诱导的细胞毒性。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Molecular Medicine Reports
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    She; Fei;Wang; Wenbo;Wang; Yan;Tang; Peifu;Wei; Junqiang;Chen; Hua;Zhang; Boxun
  • 通讯作者：
    Boxun
诱导hBMSCs成骨分化中微小RNA和靶基因表达水平的变化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国修复重建外科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    魏均强;张伯勋;郑晓飞;陈华;田学忠;唐佩福;宋青;黎檀实
  • 通讯作者：
    黎檀实

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
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技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
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