miR-106b靶向调控BMP2参与间充质干细胞成骨分化与体内骨形成

摘要

目的：
　　MicroRNA作为一类具有调节作用的小RNA分子，参与众多生理过程。BMP2蛋白在间充质干细胞（MSCs）成骨分化过程中发挥关键作用。本实验探讨了miR-106b调控MSCs成骨分化及在小鼠糖皮质激素诱导的骨质疏松症（GIOP）骨形成中的作用机制。
　　方法：
　　实时定量PCR（microRNA特异性探针法或EVA Green法）确定miR-106b在成骨分化过程中的变化趋势及与成骨相关基因（RUNX2、ALP、OSTERIX、COL1A1）的相关性；生物信息学预测miR-106b与BMP2的靶向性，利用miR-106b mimic、miR-106b inhibitor在MSCs过表达或缺失表达 miR-106b进而确定miR-106b的功能；荧光素酶报告基因实验（Luciferase assay）与Western Blot检测microRNA与骨形成蛋白2（BMP2）之间的靶点关系；使用慢病毒-miR-106b inhibitor干预小鼠糖皮质激素诱导的骨质疏松症（GIOP）；采用组织化学和micro-CT分析miR-106b inhibitor对GIOP的影响；在mRNA和蛋白质水平检测骨形成和骨吸收相关的指标及BMP2/SMAD信号通路涉及的分子；
　　结果：
　　实时定量PCR结果表明，miR-106b在成骨分化过程中表达水平降低；过表达miR-106b抑制MSCs成骨分化；在Luciferase assay中，结果显示mimic共转染组荧光值低于对照组，靶点突变后该效应逆转；qRT-PCR和Western Blot实验结果表明转染miR-106b过表达降低BMP2 mRNA和蛋白质水平，inhibitor则产生相反的效果；干预GIOP的实验中，miR-106b inhibitor能够增加骨质量、提高成骨细胞数目、骨形成率，提高血清中PINP的水平，同时增加BMP2、SMAD1和SMAD5 mRNA的表达水平。此外，miR-106b inhibitor还降低了血清中CTx-1的水平。
　　结论：
　　在MSCs成骨分化过程中，miR-106b靶向结合BMP23’UTR序列并抑制BMP2基因的表达，进而抑制MSCs的成骨分化。在C57BL/6小鼠中抑制miR-106b表达可以活化BMP2/SMAD信号通路，促进骨形成，从而缓解糖皮质激素诱导的骨质疏松症。

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研究背景

1.引言

2. MicroRNA的产生及其发挥功能的机制

3. 成骨细胞分化相关的信号通路及其相关的microRNA调控

4. 总结

参考文献

第一部分：间充质干细胞成骨分化过程中microRNA的变化

1. 材料与仪器

2. 实验方法

3. 实验结果

4. 讨论

参考文献

第二部分：miR-106b对PMSCs成骨分化的影响

1. 材料

2. 实验方法

3. 实验结果

4. 讨论

参考文献

第三部分： miR-106b体内低表达缓解小鼠糖皮质激素诱导的骨质疏松症

1. 材料

2. 实验方法

3. 实验结果

4. 讨论

参考文献

总结与展望

总结

展望

课题资助

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致谢