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lncRNA H19调控miR-149-5p/BMP2轴对BMSCs的成骨分化及足骨骨折小鼠骨再生的影响

安徽医科大学学报     字体:

基金项目: 新疆维吾尔自治区自然科学基金(编号:2023D01C318);

作者:张怀贵;姑再阿依·买买提;唐卫东

关键词:lncRNA H19;成骨分化;足骨骨折;小鼠;骨形成蛋白2;碱性磷酸酶;

DOI:10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2025.06.012

〔摘 要〕 目的 研究长链非编码RNA(lncRNA)H19在足骨骨折小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化及足骨骨折小鼠骨再生中的作用及其机制。方法 将BMSCs分为微小RNA-149-5p(miR-149-5p)-模拟物阴性对照(miR-mimic-NC)组和miR-149-5p-模拟物(miR-mimic)组并分别转染lncRNA H19-wt和lncRNA H19-mut重组质粒,或分别转染骨形成蛋白2(BMP2)3'UTR-wt和BMP2 3'UTR-mut重组质粒,双荧光素酶报告基因检测实验检测各组的荧光素酶活性。体外研究lncRNA H19对成骨分化的调控作用与机制,将BMSCs分为对照组和成骨诱导组(成骨组),对成骨诱导下的BMSCs分别转染相应的质粒后分为成骨+si-NC组、成骨+si-H19组、成骨+si-H19+miR-inhibitor-NC组、成骨+si-H19+miR-inhibitor组、成骨+si-H19+pcDNA-NC组、成骨+si-H19+pcDNA-BMP2组。采用碱性磷酸酶(ALP)活性实验和茜素红染色评估成骨分化。另建立小鼠足骨骨折模型,将36只小鼠随机分为假手术组、模型组、模型+pcD-null组、模型+pcD-H19组,每组9只。采用ALP活性实验评估成骨分化。实时荧光定量PCR(qPCR)检测lncRNA H19、miR-149-5p、BMP2的表达,Western blot检测BMP2、骨钙蛋白(OCN)、骨基质细胞分化因子osterix(OSX)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、骨桥蛋白(OPN)的表达。结果 在转染lncRNA H19-wt的细胞中,miR-mimic组的荧光素酶活性低于miR-mimic-NC组(P <0.05),在转染BMP2 3'UTR-wt的细胞中,miR-mimic组的荧光素酶活性低于miR-mimic-NC组(P <0.05)。与对照组比,成骨组的ALP活性、细胞矿化程度以及lncRINA H19、BMP2、OCN、OSX、RUNX2、OPN的表达增加,miR-149-5P的表达降低(P <0.05)。与成骨+si-NC组比,成骨+si-H19组的ALP活性、细胞矿化程度以及lncRNA H19、BMP2、OCN、OSX、RUNX2、OPN的表达降低,miR-149-5p的表达增加(P<0.05)。与成骨+si-H19+miR-inhibitor-NC组比,成骨+si-H19+miR-inhibitor组ALP活性、细胞矿化程度以及lncRNA H19、BMP2、OCN、OSX、RUNX2、OPN的表达增加,miR-149-5p的表达降低(P <0.05)。与成骨+si-H19+pcDNA-NC组比,成骨+si-H19+pcDNA-BMP2组ALP活性、细胞矿化程度以及BMP2、OCN、OSX、RUNX2、OPN的表达增加(P<0.05)。与假手术组比、模型组的ALP活性以及lncRNA H19、BMP2、OCN、OSX、RUNX2、OPN的表达降低,miR-149-5p的表达增加(P <0.05)。与模型+pcDnull组比,模型+pcD-H19组的ALP活性以及lncRNA H19、BMP2、OCN、OSX、RUNX2、OPN的表达增加,miR-149-5p的表达降低(P<0.05)。结论 lncRNA H19通过miR-149-5p/BMP2轴促进BMSCs成骨分化及足骨骨折小鼠的骨再生。