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本研究探讨HMEC-1外泌体miR-5p-13348_267对小鼠BMSCs成骨/脂肪分化的调控机制,通过染色、测序及基因分析发现其促进成骨并抑制脂肪分化,为骨质疏松治疗提供新靶点。
摘要
骨质疏松症的部分特征是骨髓间充质干细胞(BMSCs)向脂肪细胞的分化方向发生偏移,而远离成骨细胞的分化方向。本研究旨在探讨血管内皮细胞(HMEC-1)外泌体在调节小鼠BMSCs的成骨和脂肪分化中的作用,特别关注miR-5p-13348_267的参与机制。原代BMSCs在诱导成骨或脂肪分化的条件下进行培养。使用茜素红染色来观察成骨性矿化钙结节,而油红O染色用于观察脂滴的形成。通过miRNA测序,确定miR-5p-13348_267是HMEC-1外泌体和HMEC-1细胞中差异表达的miRNA。通过生物信息学分析,对miR-5p-13348_267的直接靶基因进行了分析和筛选。miRNA测序结果表明,miR-5p-13348_267是HMEC-1外泌体中调节BMSCs分化命运的关键miRNA。过表达miR-5p-13348_267显著增强了BMSCs在成骨分化过程中的钙矿化,并减少了脂肪分化过程中的脂滴形成。过表达的miR-5p-13348_267上调了与成骨分化相关的基因ALP和OC的表达,同时下调了与脂肪分化相关的基因mPparg和CD36以及与衰老相关的基因P16的表达。生物信息学分析确定了miR-5p-13348_267调控BMSCs成骨-脂肪分化的前10个靶基因。我们的发现表明,HMEC-1产生的外泌体中的miR-5p-13348_267促进了BMSCs的成骨分化并抑制了其脂肪分化。这一机制可能在延缓骨质疏松症的进展中发挥作用。
骨质疏松症的部分特征是骨髓间充质干细胞(BMSCs)向脂肪细胞的分化方向发生偏移,而远离成骨细胞的分化方向。本研究旨在探讨血管内皮细胞(HMEC-1)外泌体在调节小鼠BMSCs的成骨和脂肪分化中的作用,特别关注miR-5p-13348_267的参与机制。原代BMSCs在诱导成骨或脂肪分化的条件下进行培养。使用茜素红染色来观察成骨性矿化钙结节,而油红O染色用于观察脂滴的形成。通过miRNA测序,确定miR-5p-13348_267是HMEC-1外泌体和HMEC-1细胞中差异表达的miRNA。通过生物信息学分析,对miR-5p-13348_267的直接靶基因进行了分析和筛选。miRNA测序结果表明,miR-5p-13348_267是HMEC-1外泌体中调节BMSCs分化命运的关键miRNA。过表达miR-5p-13348_267显著增强了BMSCs在成骨分化过程中的钙矿化,并减少了脂肪分化过程中的脂滴形成。过表达的miR-5p-13348_267上调了与成骨分化相关的基因ALP和OC的表达,同时下调了与脂肪分化相关的基因mPparg和CD36以及与衰老相关的基因P16的表达。生物信息学分析确定了miR-5p-13348_267调控BMSCs成骨-脂肪分化的前10个靶基因。我们的发现表明,HMEC-1产生的外泌体中的miR-5p-13348_267促进了BMSCs的成骨分化并抑制了其脂肪分化。这一机制可能在延缓骨质疏松症的进展中发挥作用。