hMSC成骨分化相关lncRNA的筛选和初步鉴定

Abstract

【目的】 筛选和初步鉴定人骨髓间充质干细胞(hMSC)成骨分化相关的长链非编码RNA (lncRNA)? 【方法】 利用Refseq, UCSC knowngenes, Ensembl ,H-invDB 7.0, RNAdb 2.0, NRED生物软件分析成骨基因相关的lncRNA,综合获得可能的成骨相关lncRNA;3例骨髓标本来源于行腰椎手术患者,密度梯度法分离扩增hMSC后,分成骨诱导组和对照组,地塞米松?维生素C?β-甘油磷酸钠诱导hMSC成骨分化,通过ALP测定及钙结节茜素红染色进行成骨诱导鉴定;qRT-PCR验证hMSC成骨分化前?后差异表达的lncRNA,以及成骨分化前?后差异表达的基因BMP1?MSX1?Runx2?Smurf-1?ALP?【结果】通过上述生物软件综合分析发现3个成骨基因MSX1?BMP1和Smurf1周围存在相关lncRNA?4个lncRNA (AK129811 ?AK024937 ?AK096529?uc003ups)与成骨基因Smurf-1相关;2个lncRNA(AF289591和uc003xbe)与成骨基因BMP1相关;1个lncRNA(AK056311)与成骨基因MSX1相关?ALP检测示:与对照组细胞相比,成骨诱导组细胞1周ALP值最高,达到(16.82 ± 1.64)nmol/min,随着诱导时间的延长,ALP值逐渐降低,3周降至(8.37 ± 1.01)nmol/min?钙结节染色显示hMSC成骨诱导分化2周后胞外开始出现少量钙结节,随着诱导时间延长钙结节数量逐渐增加,成骨诱导至第3周钙结节最多,定量测定钙质量浓度达(716 ± 49)mg/mL?RT-qPCR结果显示绝大部分lncRNA在hMSC成骨分化过程中表达均下调,其中2个与Smurf-1相关lncRNA (AK096529和uc003ups)与成骨诱导前相比,存在显著性下调?1个与MSX1相关的lncRNA(AK056311)与成骨诱导前相比,也存在显著性下调?同时,成骨分化基因Runx2?ALP表达显著性上调,MSX1?Smurf-1表达显著性下调?【结论】 结合既往研究结果分析:AK096529和uc003ups可能通过正向调控Smurf1,促使Smurf1下调,减少Runx2的降解,继而促进hMSC的成骨分化