过表达miR-155抑制BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化

目的:研究过表达miR-155对BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化的影响。方法:(1)用重组腺病毒Ad-BMP9(BMP9)诱导C3H10T1/2细胞成骨分化,定量PCR(qPCR)检测miR-155的表达,RT-PCR检测Runx2和ALP的表达。(2)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测miR-155的表达,ALP活性和染色检测早期成骨能力。(3)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,诱导分化14d茜素红S染色检测晚期成骨能力。(4)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,qPCR检测成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN的表达。(5)miR-155和BMP9共同处理C3H10T1/2细胞,Western blot检测p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达。(6)qPCR和Western blot分别检测HIF1α和VEGF的mRNA表达水平和蛋白质表达水平。(7)应用荧光素酶报告基因对miR-155的靶基因进行筛选和验证。结果:在BMP9诱导C3H10T1/2细胞成骨分化过程中,过表达miR-155降低ALP活性及染色;减少钙盐沉积;成骨分化相关基因Runx2、OSX、COL1A1、ALP、OCN和OPN表达降低;抑制p-Smad1/5/8、OCN和OPN蛋白水平的表达;HIF1α和VEGF的mRNA和蛋白表达水平减少。在对靶基因的检测中,过表达miR-155可以抑制HIF1α蛋白水平的表达,但对其mRNA水平无明显影响。结论:miR-155过表达减弱BMP9诱导间充质干细胞C3H10T1/2成骨分化,可能是通过抑制Smad/BMP信号通路发挥作用,也有可能是通过抑制靶基因HIF1α的表达来发挥作用。     

雷奈酸锶在高糖诱导的成骨细胞损伤中的保护作用

目的:探究雷奈酸锶(SR)在高糖诱导的成骨细胞损伤中的保护作用。方法:体外培养MC3T3-E1成骨细胞,用MTT法筛选出能够诱导成骨细胞活性显著降低的高糖浓度,以及能够促进成骨细胞活性的最优SR浓度,随后观察SR对高糖诱导的成骨细胞的作用效果。采用MTT法检测细胞增殖情况,流式细胞仪检测凋亡水平,PCR和ELISA分别检测骨形成相关基因表达和蛋白分泌水平。结果:0.50 mmol/L的SR能够显著增强高糖诱导的MC3T3-E1成骨细胞的增殖能力和细胞活性,降低细胞凋亡水平,改善细胞形态,并显著促进Runx2、OCN、COL-1、BMP-2、IGF-1等的表达。结论:SR能够通过增加成骨细胞活性、抑制成骨细胞凋亡、促进骨形成相关因子的表达和分泌,发挥对高糖诱导的成骨细胞损伤的保护作用,为SR发挥糖尿病骨质疏松的治疗作用提供了实验依据。     

柚皮苷对高糖作用下MC3T3-E1细胞活力和Akt通路相关因子表达的影响

目的探讨柚皮苷（NG）对高糖环境下MC3T3-E1细胞活力的影响及可能的分子机制。 方法体外培养小鼠MC3T3-E1细胞，实验分5组：对照组（正常无血清培养基）、高糖组（含25 mmol/L葡萄糖）、0.1 μmol/L +高糖组（0.1 μmol/L NG + 25 mmol/L葡萄糖）、1 μmol/L +高糖组（1 μmol/L NG+25 mmol/L葡萄糖）、10 μmol/L +高糖组（10 μmol/L NG+25 mmol/L葡萄糖）。药物干预后，采用CCK-8法检测细胞活力；实时荧光定量PCR（qPCR）法检测细胞成骨特异性转录因子（Runx2）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、蛋白激酶（Akt1）mRNA的表达；蛋白质印迹法（Western blot）检测细胞碱性磷酸酶（ALP）、Akt1、IGF-1蛋白的表达。多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验。 结果CCK8检测结果显示，与对照组比较，高糖组细胞OD值（12 h：0.90±0.01比0.80±0.01，24 h：1.00±0.05比0.84±0.01，48 h：1.09±0.03比0.90±0.01）均降低，差异有统计学意义（P < 0.01）；与高糖组比较，0.1 μmol/L+高糖组细胞OD值（24 h：0.84±0.01比0.93±0.05，48 h：0.90±0.01比0.99±0.01）、1 μmol/L +高糖组和10 μmol/L+高糖组OD值（12 h：0.80±0.01比0.92±0.01、1.01±0.32，24 h：0.84±0.01比1.01±0.04、1.16±0.03，48 h：0.90±0.01比1.12±0.02、1.20±0.02）均升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。与对照组比较，高糖组细胞Runx2、IGF-1、Akt1的mRNA的表达水平（24 h：1.00比0.34±0.02、1.00比0.34±0.01、1.00比0.15±0.02）、（48 h：1.00比0.72±0.03、1.00比1.09±0.07、1.00比0.38±0.04）降低，差异有统计学意义（P < 0.01）。与高糖组比较，1 μmol/L +高糖组和10 μmol/L+高糖组细胞Runx2、IGF-1、Akt1的mRNA表达水平（24 h：0.34±0.02比0.62±0.09、0.64±0.05，0.34±0.01比0.77±0.03、1.02±0.07，0.15±0.02比0.24±0.08、0.4±0.09）、（48 h：0.72±0.03比1.27±0.02、1.37±0.02，1.09±0.07比2.44±0.19、2.73±0.04，0.38±0.04比0.86±0.06、1.43±0.03）均升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。与对照组比较，高糖组细胞ALP、Akt1、IGF-1蛋白表达水平（48 h：1.00比0.72±0.02、1.00比0.89±0.03、1.00比0.09±0.01）均降低，差异有统计学意义（P < 0.05）；与高糖组比较，0.1 μmol/L+高糖组、1 μmol/L+高糖组和10 μmol/L+高糖组ALP、Akt1、IGF-1蛋白表达水平（48 h：0.72±0.02比1.92±0.02、2.30±0.30、3.09±0.10，0.89±0.03比1.50 ± 0.03、1.43±0.04、1.40±0.13，0.09±0.01比1.75±0.01、2.30±0.31、2.07±0.07）均升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。 结论NG逆转高糖诱导的MC3T3-E1细胞活力减退；同时改善高糖的抑制作用，促进MC3T3-E1细胞IGF-1、AKt-1、Runx2 mRNA和IGF-1、AKt-1、ALP蛋白的表达。     

SDF-1/CXCR4在BMP9介导C2C12细胞成骨分化过程中的作用研究

为了观察SDF-1/CXCR4信号轴在BMP9促C2C12细胞成骨分化过程中的作用,通过重组腺病毒过表达BMP9,检测对C2C12细胞中SDF-1及受体CXCR4 mRNA和蛋白表达水平的影响;同时利用重组腺病毒或中和抗体干扰SDF-1/CXCR4,与BMP9先后作用于C2C12细胞,通过定量测定碱性磷酸酶(ALP)、染色测定ALP表达、免疫细胞化学测定骨钙蛋白(OCN)表达、茜素红S染色测定钙盐沉积、Real-time PCR检测成骨相关转录因子Runx2和Osx的表达、Western blot检测成骨分化信号通路MAPK和Smad的变化。结果显示,BMP9能明显抑制C2C12细胞中SDF-1、CXCR4的表达(P<0.01),且具有剂量和时间依赖性;预先干扰SDF-1/CXCR4能明显影响由BMP9介导的早、中期成骨标志物ALP、OCN及早期转录因子Runx2、Osx的表达(P<0.01)和MAPK、Smad信号通路相关蛋白的变化(P<0.05);外源性SDF-1并不能影响晚期成骨标志物钙盐沉积。提示SDF-1/CXCR4信号轴在由BMP9介导的C2C12细胞成骨分化早、中期过程中发挥重要作用。     

miR-30a-5p通过靶向Runx2基因抑制成骨细胞分化

目的:构建绝经后骨质疏松大鼠模型,分析miR-30a-5p在成骨细胞分化中的功能。方法:将SD大鼠分为雌激素组、假手术组和模型组;取胫骨组织进行miRNA测序并差异表达分析;检测miR-30a-5p在各组大鼠骨中的表达含量;通过qRT-PCR检测miR-30a-5p表达对成骨分化标记相关蛋白胶原Ⅰ、骨钙素(OCN)和骨桥蛋白(OPN)表达的影响,同时检测对碱性磷酸酶(ALP)活性的影响;双萤光素酶报告基因检测miR-30a-5p对RUNT相关转录因子2(Runx2)的靶向调控作用。结果:miRNA测序分析结果显示,相对于假手术组、雌激素组,模型组有33种共同miRNA表达上调,选取miR-30a-5p作为本研究对象;qRT-PCR进一步验证miR-30a-5p在模型组骨组织中高表达;miR-30a-5p靶向抑制Runx2的表达,且能够抑制OCN、OPN和胶原Ⅰ的表达,降低ALP活性;而同时过表达Runx2后,OCN、OPN和胶原Ⅰ的表达升高,ALP活性增加,Runx2过表达部分缓解miR-30a-5p对成骨细胞分化的抑制作用。结论:miR-30a-5p在骨质疏松大鼠骨组织中表达上调,并能够靶向抑制Runx2的表达,从而抑制成骨细胞分化,促进骨质疏松进展,为骨质疏松症的诊断提供新的生物标志物。     

siRNA干扰HIF-1α表达对高糖高胰岛素诱导的肥大心肌细胞的影响

目的 研究胰岛素受体底物1(insulin receptor substrate 1,IRS1)和缺氧诱导因子1a(hypoxia inducible factor 1a,HIF-1a)在高糖高胰岛素诱导的肥大心肌细胞中的表达及其之间的关系;观察siRNA沉默HIF-1a基因对高糖高胰岛素诱导的心肌细胞肥大的影响.方法 新生大鼠心肌细胞培养48h后,换用无血清DMEM培养液并分别加入高糖高胰岛素、高糖高胰岛素+HIF-1a-siRNA培养48h,未加入任何药物的心肌细胞在无血清DMEM培养液中继续培养48h作为对照.通过心肌细胞表面积、总蛋白含量指标检测心肌细胞肥大,并利用Real time PCR检测转染前后HIF-1a mRNA表达变化及免疫细胞化学方法检测HIF-1a及IRS1蛋白水平的表达.结果 高糖高胰岛素可增加心肌细胞表面积、总蛋白含量、HIF-1a mRNA以及HIF-1a表达,并降低IRS1表达.转染siRNA后使HIF-1a基因的表达下降,能部分抑制心肌细胞的肥大,降低心肌细胞表面积和总蛋白含量,但对IRS1表达的影响不明显.在对正常对照组和高糖高胰岛素组中IRS1表达量与HIF-1a表达量进行相关分析表明,两者的表达量成负相关.结论 通过siRNA技术对HIF-1a的有效沉默可明显地抑制高糖高胰岛素诱导大鼠乳鼠心肌细胞肥大,并且这种作用可能是通过作用于IRS1/PI3K/ Akt/MTOR途径来实现的.     

高糖高脂膳食诱导大鼠肝脏ChREBPmRNA表达

目的：观察高糖高脂膳食对大鼠肝组织碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）表达的影响。方法：16只雄性SD大鼠随机分为2组,对照组给予普通饲料,高糖高脂组给予高糖高脂饲料。6周后,检测血脂和肝组织中ChREBP表达水平。结果：高糖高脂膳食组ChREBPmRNA表达水平、血总甘油三酯、总胆固醇和高密度脂蛋白浓度均显著高于对照组（P〈0．05）;血低密度脂蛋白明显低于对照组（P〈0．05）。结论：高搪高脂膳食能引起肝脏组织中碳水化合物反应元件结合蛋白表达增加。     

补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨及成脂分化的影响

目的:探讨补骨脂素对大鼠骨髓间充质干细胞成骨及成脂分化的影响及其可能机制。方法:选取3月龄无特定病原体级健康雌性SD大鼠25只,通过切除卵巢建立绝经大鼠模型。6周后,通过全骨髓贴壁法分离BMSCs并进行原代和传代培养,传至3代后进行成骨和成脂诱导,并按补骨脂素浓度梯度0、5、10、15、20μmol/L进行处理。细胞增殖2周后,通过碱性磷酸酶(ALP)染色实验和油红O染色观察BMSCs成骨和成脂的分化,应用蛋白免疫印迹法测定核心结合蛋白因子RUNX2、骨钙素(OCN)、增强子结合蛋白β(C/EBP-β)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)的表达。结果:成骨诱导BMSCs在补骨脂素的作用下ALP染色呈阳性反应,且补骨脂素的浓度为15μmol/L时阳性反应最强。RUNX2、OCN蛋白的表达随着补骨脂素浓度的升高而升高,差异具有统计学意义(P0.05)。与空白组比较,成脂诱导BMSCs在补骨脂素的作用下油红O染色阳性反应程度出现下降,补骨脂素浓度为20μmol/L时,油红O染色阳性率最低。C/EBP-β、PPAR-γ蛋白的表达均随着补骨脂素浓度的升高而降低,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:补骨脂素体外可增强BMSCs成骨分化作及抑制BMSCs成脂分化,可能与其调节RUNX2、OCN、C/EBP-β和PPAR-γ蛋白的表达有关。     

雌激素对成骨细胞增殖及IGF-2表达的调控作用

目的 探讨雌激素对大鼠成骨细胞功能的影响及胰岛素样生长因子2（insulin-like growth factor 2,IGF-2）表达的调控机理。方法应用1×10^-10mol／L、1×10^-8mol／L、1×10^-6mol／L浓度的雌二醇（estradiol,172）分别作用原代培养的新生大鼠颅盖骨成骨细胞24h;采用MTT法和对硝基酚磷酸盐法检测成骨细胞增殖能力和细胞中碱性磷酸酶（ALP）活性;应用实时定量PCR和Western印迹杂交分析成骨细胞中IGF-2的mRNA和蛋白质的表达规律。结果1×10^-6mol／L浓度的磁使大鼠成骨细胞增殖能力和ALP活性分别增加了67％和55％,使IGF-2的mRNA与蛋白质的表达水平分别增加了90％和140％,差异有统计学意义（P〈0．05）。结论雌激素对成骨细胞中IGF-2基因的表达具有正性调控作用。成骨细胞中IGF-2的高表达可能与雌激素调节成骨细胞增殖和分泌功能相关。     

BMP9经Smad信号通路调控iSCAP成骨/成牙本质分化

目的：研究BMP9是否能够激活 iSCAP细胞中的Smad信号通路,以及Smad信号通路在BMP9诱导iSCAP细胞成骨/成牙本质向分化过程中的作用。方法：首先,采用Western印迹实验检测Ad-BMP9转染iSCAP后Smad1/5/8蛋白的磷酸化水平。随后,利用dnALK1重组腺病毒和BMP9条件培养基作用于iSCAP,Western印迹实验检测Smad1/5/8蛋白磷酸化水平;采用碱性磷酸酶（ALP）活性检测和染色方法分析早期成骨/成牙本质指标变化,茜素红染色法检测钙盐沉积程度;RT-PCR成骨/成牙本质相关基因Runx2、OCN、OPN和DMP1表达的影响。结果：BMP9可上调iSCAP中Smad1/5/8的磷酸化水平;dnALK1抑制BMP9条件培养基作用后,可抑制Smad1/5/8的磷酸化,iSCAP细胞中早期成骨/成牙本质标志物ALP活性和晚期成骨/成牙本质标志钙盐结节减少,重要成骨转录因子Runx2基因表达减少,成骨/成牙本质相关基因OCN、OPN、DMP1的表达也受到了抑制。结论：Smad信号通路在BMP9诱导iSCAP成骨/成牙本质过程中存在并起着重要作用。     

Wnt1-inducible signaling protein 1 regulates laryngeal squamous cell carcinoma glycolysis and chemoresistance via the YAP1/TEAD1/GLUT1 pathway

Wnt1-inducible signaling protein 1 (WISP1) is a matricellular protein and downstream target of Wnt/β-catenin signaling. This study sought to determine the role of WISP1 in glucose metabolism and chemoresistance in laryngeal squamous cell carcinoma. WISP1 expression was silenced or upregulated in Hep-2 cells by the transfection of WISP1 siRNA or AdWISP1 vector. Ectopic WISP1 expression regulated glucose uptake and lactate production in Hep-2 cells. Subsequently, the expression of glucose transporter 1 (GLUT1) was significantly modulated by WISP1. Furthermore, WISP1 increased cell survival rates, diminished cell death rates, and suppressed ataxia-telangiectasia-mutated (ATM)-mediated DNA damage response pathway in cancer cells treated with cisplatin through GLUT1. WISP1 also promoted cancer cell tumorigenicity and growth in mice implanted with Hep-2 cells. Additionally, WISP1 activated the YAP1/TEAD1 pathway that consequently contributed to the regulation of GLUT1 expression. In summary, WISP1 regulated glucose metabolism and cisplatin resistance in laryngeal cancer by regulating GLUT1 expression. WISP1 may be used as a potential therapeutic target for laryngeal cancer.     

Long noncoding RNA MAGI1-IT1 regulates cardiac hypertrophy by modulating miR-302e/DKK1/Wnt/beta-catenin signaling pathway

Cardiac hypertrophy (CH) is an adaptive cardiac response to overload whose decompensation eventually leads to heart failure or sudden death. Recently, accumulating studies have indicated the implication of long noncoding RNAs (lncRNAs) in CH progression. MAGI1-IT1 is a newly-identified lncRNA that is highly associated with CH, while its specific role in CH progression remains masked. In this study, we uncovered that MAGI1-IT1 was distinctly downregulated in angiotensin (Ang) II-induced hypertrophic H9c2 cells. Also, MAGI1-IT1 overexpression in Ang II-treated H9c2 cells strikingly abolished the enlarged surface area and the enhanced levels of hypertrophic markers such as ANP, BNP, and β-MHC. Mechanically, we found MAGI1-IT1 sponged miR-302e which was identified as a hypertrophy-facilitator here, and that miR-302e upregulation countervailed the inhibition of MAGI1-IT1 overexpression on hypertrophic cells. Moreover, it was confirmed that MAGI1-IT1 boosted DKK1 expression by absorbing miR-302e. Subsequently, we also illustrated that MAGI1-IT1 inactivated Wnt/beta-catenin signaling through a DKK1-dependent pathway. Finally, both the DKK1 inhibition and LiCI (Wnt activator) supplement abrogated the hypertrophy-suppressive impact of MAGI1-IT1 on Ang II-simulated hypertrophic H9c2 cells. Jointly, our findings disclosed that MAGI1-IT1 functioned as a negative regulator in CH through inactivating Wnt/beta-catenin pathway via targeting miR-302e/DKK1 axis, revealing a novel road for CH treatment.     

PINK1/Parkin介导的线粒体自噬

线粒体自噬（mitochondrial autophagy, or mitophagy）指的是细胞通过自吞噬作用,降解与清除受损线粒体或者多余线粒体,其对整个线粒体网络的功能完整性和细胞存活具有重要作用。线粒体自噬过程受多种途径调控,PINK1/Parkin通路是其中的一条,其异常与多种疾病的发生密切相关,如心血管疾病、肿瘤和帕金森病等。在去极化线粒体中,磷酸酶及张力蛋白同源物(PTEN)诱导的激酶1（PTEN-induced kinase 1,PINK1）作为受损线粒体的分子传感器,触发线粒体自噬的起始信号,并将Parkin募集至线粒体;Parkin作为线粒体自噬信号的“增强子”,通过对线粒体蛋白质进一步泛素化介导自噬信号的扩大;去泛素化酶和PTEN-long蛋白参与调控该过程,并对维持线粒体稳态具有重要作用。本文主要对PINK1与Parkin蛋白质的分子结构和其介导线粒体自噬发生的分子机制,以及参与调控该途径的关键蛋白质进行综述,为进一步研究以线粒体自噬缺陷为特征的疾病治疗提供理论基础。