MicroRNA-29b作为药物靶点在关节软骨修复中的应用_3

文档序号:8271927阅读:来源:国知局
tcacgaatttgcgtgtcat-3,(SEQ ID NO. 14);
[0060] microRNA-29b 基因上游引物:5,-ggctgggtcttccgattgaatctcc-3'(SEQ ID NO. 15);
[0061] microRNA-29b 基因下游引物:5' -tccacccttggctgtgctgca-3'(SEQ ID NO. 16);
[0062] 使用All-in-〇ne?qPCR Mix试剂盒配制microRNA-29b cDNA产物荧光实时定量 ?〇?反应体系:体系包括2父六11-111-0116 9?〇?1^叉1(^1^24]\1的?〇?特异引物?24 1^ 2μΜ特异引物 R 2yL,cDNA 2yL,50XR0X Reference DyeiV 0.4yL,ddH20 3.6yL;反 应条件:95°C,IOmin ;95°C,10s,40 次循环;60°C,20s ;72°C,30s ;78°C,20s。
[0063] 结果:体外模拟间充质干细胞软骨内成骨过程,通过离心使间充质干细胞高度凝 集以模拟正常生理过程,通过在培养基中添加 TGF-β 3诱导MSCs向软骨分化,当分化诱导 14天后去除TGF-β 3,添加甲状腺激素 Τ3,促进软骨细胞向肥大化软骨细胞分化。当除去 TGFβ 3,降低地塞米松的浓度,添加 Τ3体外诱导软骨细胞肥大化时,结果显示Sox9、C〇l II 的表达量显著低于对照组,Runx2、Col X的表达量显著高于对照组(图2)。并且该过程中, HDAC4也呈现降低表达。
[0064] 在间充质来源肥大化软骨细胞诱导过程中micr〇RNA-29b的表达逐渐升高,而 HDAC4、Sox9的表达量逐渐降低,显示microRNA-29b的表达量增加是影响细胞肥大化进程 的重要因素,且实验组与对照组比microRNA-29b表达差异显著(图3),HDAC4、Sox9的表达 与microRNA-29b呈负相关(具体关系见图1)。由此可知microRNA-29b的表达增加促进了 软骨细胞向肥大化软骨细胞的分化,提示可通过降低microRNA-29b的表达来抑制软骨细 胞的肥大化进程,阻断MSCs成软骨分化进入后期软骨内骨化进程稳定软骨表型,从而实现 组织工程软骨的稳定功能性修复。
[0065] 实施例3转染micr〇RNA-29b抑制剂后可明显抑制肥大化软骨细胞相关基因表达
[0066] 转染实验:采用Lipofectamin? 2000试剂盒,取正常培养的间充质干细胞成细胞 微团培养,前14天使用培养基B (含TGF- β 3完全软骨诱导培养基)进行软骨诱导培养,从 第15天开始更换为培养基C (肥大化软骨诱导完全培养基)继续进行培养,在培养第14天、 第21天、第28天分别取材进行后续实验检测。实验分为对照组和实验组两组,实验组转染 microRNA-29b inhibitor,对照组转染microRNA-29b inhibitor negative control (经过 生物信息学分析表明其与人、小鼠、大鼠的基因组,以及miRBase数据库中所有miRNA具有 最小的同源性,适用于人、小鼠、大鼠的miRNA实验阴性对照),培养方法同实施例1。
[0067] 转染试剂制备:
[0068] A 液:在 200 μ L 无 RNA 酶的 EP 管中加入 48 μ L Opti-MEM 和 2 μ L Lipofectamin? 2000,轻柔混匀后室温孵育5min ;
[0069] B液:在另一 EP管中加入48μ L Opti-MEM和2μ L miRNA,轻轻混匀后室温孵育 5min ;
[0070] 将A液和B液混匀并室温孵育20min,以促使转染复合物的形成;
[0071] 去除原培养团中的旧培养基,将A液和B液的混合液加入到实验组细胞团中,并补 充400 μ L Opti-MEM培养基,24小时后替换为培养基B (含TGF- β 3完全软骨诱导培养基), 继续培养14天;从第15天开始更换为培养基C (肥大化软骨诱导完全培养基)。从第10天 开始进行第一次转染,以后每5天转染一次。
[0072] 提取样品总RNA,实时定量PCR进行肥大化软骨细胞相关基因 mRNA表达检测。II 型胶原(Col II )、X 型胶原(Col X)、Sox9、Runx2 引物如 SEQ ID NO. 1 ?SEQ ID NO. 8 所 示,小鼠来源的FGFR-3、PTHrP、Ihh、MMP-13以及内参基因 GAPDH的mRNA序列在NucIeotide 数据库获取,用Primer Premier 5. 0软件设计相应的PCR引物如下:
[0073] FGFR-3 基因上游引物:5,-gaggctacaaggttcgctatg-3,(SEQ ID NO. IT7);
[0074] FGFR-3 基因下游引物:5,-gatgctcccatactcattctcc-3,(SEQ ID NO. 18);
[0075] PTHrP 基因上游引物:5,-gcagatccagatgcactatgag-3'(SEQ ID NO. I9);
[0076] PTHrP 基因下游引物:5,-cggctccaagacttcctaatc-3'(SEQ ID NO. 20);
[0077] Ihh 基因上游引物:5,-ttcaaggacgaggagaacacg-3,(SEQ ID NO. 2I);
[0078] Ihh 基因下游引物:5,-ggtcacccgcagtttcaca-3,(SEQ ID NO. 22);
[0079] MMP-I3 基因上游引物:5,-gatgatgaaacctggacaagc-3'(SEQ ID NO. 23);
[0080] MMP-13 基因下游引物:5,-ccagtgtaggtatagatgggaaac-3,(SEQ ID NO. 24);
[0081] GAPDH 基因上游引物:5,-tacattgccttccgtgttcctacc-3,(SEQ ID NO. 25);
[0082] GAPDH 基因下游引物:5,-agtttgacctcagatgcctgcttc-3,(SEQ ID NO. 26);
[0083] 结果:间充质干细胞诱导成软骨分化过程中分别转染microRNA-29b inhibitor 以及对照microRNA_29b inhibitor negative control,继而用培养基C培养细胞,第14 天、第21天和第28天分别收集细胞,荧光实时定量PCR检测成肥大化软骨分化相关基因 Col X及MMP-13的表达,结果如图4所示,转染micr〇RNA-29b抑制剂后肥大化相关基因 Col X及MMP-13的表达与对照组相比明显受到抑制(P〈0. 05)。
[0084] 利用小鼠骨髓间充质干细胞成软骨肥大化诱导模型,进行干预实验检测 microRNA-29b抑制剂对肥大化的作用效应,实验结果显示,抑制microRNA-29b的表达可抑 制肥大化软骨细胞相关基因 Col X、Ihh、PTHrP、FGFR-3、MMP-13及Runx2表达,并可促进软 骨细胞特异性标志蛋白Col II和软骨特异性转录因子Sox9的表达。Col II蛋白作为软骨 细胞外基质的主要组成成分,对关节软骨的抵抗外界压力以及伸张能力起着关键作用。在 软骨细胞进入肥大化阶段,软骨细胞去分化丧失分泌其特异性分子标志物的能力,Col II蛋 白表达量降低。在本实验中,实验组转染micr〇RNA-29b抑制剂后Col II蛋白的表达量在诱 导21d和28d时明显高于对照组。在诱导第28d实验组Col X蛋白的表达量明显低于对照 组。随着软骨细胞肥大化进程的进行,细胞逐渐呈现纤维软骨表型,纤维软骨细胞的特异性 标志蛋白Col X蛋白的表达量逐渐增加 ,Col X蛋白作为肥大化软骨细胞外基质的主要成 分为随后发生的基质矿化提供了主要骨架结构。结果证实,抑制microRNA-2%的表达可抑 制肥大化特异性蛋白mRNA的表达与此同时可促进软骨细胞特异性蛋白mRNA的表达。
[0085] 实施例4转染micr〇RNA-29b抑制剂后可明显抑制肥大化软骨细胞微团X型胶原 的表达
[0086] 免疫组化染色实验:
[0087] (1)制片:取转染 microRNA-2% inhibitorl4、2l、28 天的细胞团,0· OlM 的 PBS 清 洗一次后用4%多聚甲醛固定30min,再用PBS清洗3次,梯度酒精脱水,二甲苯透明,常规 石蜡包埋,最后切片,切片厚度5 μ m。石蜡切片放入37°C烘箱中过夜,常规脱蜡至水。
[0088] (2)免疫组化染色:使用免疫组化染色试剂盒进行X型胶原免疫组化染色,首先滴 加 3%的H2O2均匀覆盖组织切片,室温孵育5min以消除内源性过氧化物酶的影响,然后蒸 馏水冲洗切片,PBS清洗3次,每次5min ;正常山羊血清工作液进行抗原修复,滴加山羊血 清均匀覆盖切片,室温孵育20min后直接倾去封闭液后无需清洗;滴加兔抗小鼠 X型胶原一 抗(抗体与稀释液按1:200稀
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