在衰老的過程中,尤其是女性絕經后,本來應為骨髓間充質干細胞(MSCs)的細胞譜系轉向骨髓脂肪細胞,導致骨質疏松癥。然而,我們對這種細胞譜系決定開關的細胞內在機制知之甚少。microRNA(miRNAs)的轉錄后調控在MSCs的分化和骨穩態中具有重要作用。近期,第四軍醫大學的金巖教授,帶領其團隊,對骨質疏松癥中差異表達的miRNAs進行了系統研究*,研究成果發表在2013四月刊的Cell Death & Disease上。
研究人員使用微陣列技術,首先對骨質疏松癥進行了全面的miRNA表達譜分析(微陣列技術服務由聯川生物提供),發現miR-705和miR-3077-5p在骨質疏松癥骨髓中的MSCs中表達顯著提高。進一步研究發現,miR-705和miR-3077-5p都是 MSCs的成骨細胞分化和脂肪細胞分化的啟動子靶向抑制劑,分別通過以HOXA10 和 RUNX2 mRNA的3’UTR區為靶向。研究人員使用miR-705和miR-3077-5p聯合抑制,通過恢復HOXA10和Runx2的蛋白水平,解救 MSCs細胞譜系的決定紊亂。研究結果表明,高表達的miR-705和miR-3077-5p協同介導骨質疏松癥中MSCs細胞譜系轉化為骨髓脂肪細胞。
本研究在轉錄后水平對骨質疏松癥的病因提供了新的見解,通過調節miRNA的表達恢復MSCs譜系的決定紊亂,為干細胞再生醫學以及骨質疏松癥提供了一個新的潛在治療靶標。
*Liao L, Yang X, Su X, Hu C, Zhu X, Yang N, Chen X, Shi S, Shi S, Jin Y. (2013)Redundant miR-3077-5p and miR-705 mediate the shift of mesenchymal stem cell lineage commitment to adipocyte in osteoporosis bone marrow. Cell Death & Disease 4(4), [abstract]
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