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一氧化碳释放分子-3 通过 miR-195-5p/Wnt3a 信号通路促进大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化

 

Authors Li J , Han Q, Chen H, Liu T, Song J, Hou M, Wei L, Song H

Received 23 March 2022

Accepted for publication 25 June 2022

Published 2 July 2022 Volume 2022:16 Pages 2101—2117

DOI https://doi.org/10.2147/DDDT.S367277

Checked for plagiarism Yes

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Editor who approved publication: Dr Tin Wui Wong

目的:骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有多分化潜能,已成为骨组织工程研究的种子细胞。我们前期研究发现一氧化碳释放分子-3CORM-3)能够促进大鼠 BMSCs 成骨分化,然而其机制尚不明确。本实验中我们围绕 miR-195-5p 进行相关机制研究。
方法:以 miR-195-5p mimicsmiR-195-5p inhibitorWnt3a 过表达载体及 Wnt3a siRNA 分别瞬时转染大鼠 BMSCs。采用 RT-qPCR 法和 Western blotting 法分别检测细胞成骨相关因子 Runx2 与 OPN 的 mRNA 与蛋白的表达,采用茜素红染色法检测矿化能力。采用双荧光素酶报告实验验证 miR-195-5p 与 Wnt3a 靶向关系。
结果:在 CORM-3 诱导的大鼠 BMSCs 成骨分化过程中,miR-195-5p 的表达显著下降,差异有统计学意义(P < 0.05。以 miR-195-5p mimics 转染 BMSCs,再给予 CORM-3 诱导,细胞 Runx2 与 OPN 的表达以及矿化能力显著下降,差异有统计学意义(P < 0.05。以 miR-195-5p inhibitor 转染 BMSCs,再给予 CORM-3 诱导,细胞的成骨分化能力显著增强,差异有统计学意义(P < 0.05。以 Wnt3a 过表达载体转染 BMSCs,再给予 CORM-3 诱导,细胞的成骨分化能力显著增强,差异有统计学意义(P < 0.05。以 Wnt3a siRNA 转染 BMSCs,再给予 CORM-3 诱导,细胞的成骨分化能力显著下降,差异有统计学意义(P < 0.05。另外,由于 miR-195-5p 过表达而受到抑制的 BMSCs 成骨分化在 Wnt3a 过表达后得到改善与回升,同时结合双荧光素酶报告实验进一步证实了 miR-195-5p 与 Wnt3a 的靶向关系。
结论CORM-3 通过 miR-195-5p/Wnt3a 信号通路促进大鼠 BMSCs 成骨分化,本研究为 CORM-3 应用于牙周病及其它骨缺损疾病的治疗提供了新的思路及理论基础。
Keywords: carbon monoxide-releasing molecule-3, microRNA-195-5p, Wnt3a, osteogenic differentiation, bone marrow mesenchymal stem cells