小鼠激素性股骨头坏死导致骨髓间充质干细胞microRNA变化的研究
研究背景: 目前，糖皮质激素被广泛应用于结缔组织疾病的治疗当中，大剂量糖皮质激素的应用常会诱发股骨头坏死，由激素使用引起的股骨头坏死在非创伤性股骨头坏死(osteonecrosis of femoral head，ONFH)的发病率中已经居于首位。股骨头坏死如果得不到有效治疗，将出现股骨头塌陷和骨关节炎，最终需行人工关节置换术，因此，早期发现股骨头坏死并行保头治疗显得非常必要。但由于股骨头坏死的病因还不是十分清楚，目前尚无有效治疗方法。基于病理研究，学者发现除微循环障碍导致的毛细血管的微栓塞引起局部骨内压增高，局部缺血坏死外，激素导致的骨髓间充干细胞成骨分化能力的改变，使得骨坏死和修复平衡打破，继而导致股骨头坏死塌陷也是发病机制重要的环节之一。 microRNA是一种18-25nt长的单链小分子RNA，具有高度保守性、时序性和组织特异性，对于细胞组织的功能以及生命活动起着至关重要的调控作用，最新的研究发现microRNA在骨髓间充质干细胞的成骨分化中起着重要的调控作用。目前，激素刺激对于骨髓间充质干细胞的microRNA变化并不明确，在本实验中，我们通过建立小鼠股骨头坏死模型，分离培养其间充质干细胞，用microRNA芯片来寻找差异性表达的microRNA，通过生物信息学分析预测microRNA对基因的调控，为激素性股骨头坏死的发生机制和临床应用干细胞治疗提供有力的依据。 研究目的: 1.建立激素性股骨头坏死的小鼠模型; 2.寻找模型动物中BMSC的miRNA表达差异; 3.分析表达差异的miRNA可能的调控作用; 研究方法: 将6只小鼠随机分成2组，每组3只，实验组小鼠行甲基强的松龙21mg/kg皮下注射，连续4周，对照组同等剂量注射生理盐水。行股骨头切片，做HE染色及凋亡染色证明建模成功。取18只小鼠重新建模，做骨髓间充质于细胞原代培养，待其长至覆盖培养瓶80％后，流式鉴定，提取RNA，送检microRNA芯片，筛选差异性表达的microRNA，并进行生物信息学分析，获取此调控途径中的关键microRNA，预测其对于功能基因及信号通路的影响。 研究结果: 1.较正常小鼠比较，激素刺激4周后，小鼠的股骨头切片出现了较多的空骨陷窝、骨小梁的断裂、纤维增生等改变。 2.获取小鼠骨髓，做骨髓间充质干细胞培养，并通过形态及流式细胞技术鉴定，CD31-(96.04％)、CD34-(98.27％)、CD105+(95.13％)、CD166+(96.74％)。 3.正常组跟实验组在microRNA表达上存在差异，且在同种异体个体之间具有相对一致的表达趋势，其中microRNA-34b/c、microRNA-206、microRNA-148a、microRNA-196a等16个microRNA在实验组表达下调明显，而microRNA-21、microRNA-342、microRNA-92b等7个microRNA则在实验组高表达。 4.在有共同表达趋势的microRNA中，选取感兴趣的microRNA进行生物信息学分析，发现microRNA-206、 microRNA-34b、 microRNA-34c、 microRNA-196a、microRNA-148a、microRNA-21、microRNA-652与成骨分化相关。 结论: 1.激素性股骨头坏死可以引起骨髓间充质于细胞microRNA表达谱的改变; 2.多种miRNA在这个过程中起到了调节作用，从本实验结果推测miRNA-196a下降在激素性股骨头坏死过程中起到了重要作用.
激素性股骨头坏死;骨髓间充质干细胞;动物模型;发病机制;生命活动
中国医学科学院;清华大学医学部;北京协和医学院
博士
临床医学
翁习生
2013
中文
R681.8
54
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）