微渠多孔羟基磷灰石支架诱导骨髓间充质干细胞成骨分化的miRNA表达谱分析

摘要

背景:多孔羟基磷灰石支架具有良好的体内外成骨效能,但其所涉及的mi RNAs复杂调控机制相关研究较少。目的:探讨多孔羟基磷灰石支架材料介导大鼠骨髓间充质干细胞成骨矿化过程中相关miRNA表达谱的变化。方法:体外分离、培养和鉴定大鼠骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞与多孔羟基磷灰石支架共培养为实验组,骨髓间充质干细胞单独培养为空白对照组,分别进行成骨诱导7 d,运用miRNA高通量测序技术分析两组骨髓间充质干细胞成骨矿化过程中相关miRNA表达谱的变化并进行GO分析,筛选出两组中表达差异明显的mi RNA分子并进行q RT-PCR验证。结果与结论:①与空白对照组比较,成骨诱导7 d时实验组BMP2、ALP、Runx2 mRNA表达上调,其中BMP2上调明显(P <0.05);②micro RNA高通量测序结果显示mi R-210-3p、mi R-146a-5p等13个mi RNAs明显上调;let-7c-3p、let-3615等17个mi RNAs明显下调;③GO分析上调的mi RNA靶基因主要参与生物学调节、细胞基因表达、基因表达调节等,包括NF-κB、Toll样受体9、细胞间黏附、白细胞介素1调节、血管生成、Hippo等信号通路;④实时荧光定量q PCR验证结果显示mi RNA-210在实验组上调15倍,mi R-146a-5p在实验组上调10倍(P <0.05);⑤结果表明,新型微渠多孔羟基磷灰石支架可以通过上调骨髓间充质干细胞mi RNA-210-3p和mi R-146a表达,促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。