Ⅱ型糖尿病中BMAL1调节骨髓间充质干细胞用于骨缺损修复的研究

作者：郝思维; 毛小菲; 胡巍; 袁一方; 李晓光; 郭斌^*

来源：北京口腔医学, 2021, 29(02): 61-68.

• Ⅱ型糖尿病
• 骨髓间充质干细胞
• BMAL1
• Ⅱ型骨缺损修复

目的探讨Ⅱ型糖尿病环境下,过表达生物钟基因编码芳香烃受体核转运蛋白1(BMAL1)对骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化能力的影响,以及其在骨缺损修复中的应用。方法构建自发性Ⅱ型糖尿病Goto-Kakizaki Wistar(GK)大鼠模型为实验组,以同期Wistar(WT)大鼠为对照。取两组BMSCs进行成骨诱导,采用碱性磷酸酶(ALP)染色及定量法、茜素红染色检测不同组BMSCs的成骨分化能力,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)与蛋白免疫印迹(Western blot)检测BMAL1、ALP、Runt相关转录因子2(Runx-2)、骨钙蛋白(Ocn)mRNA表达量与蛋白表达水平。将GK组BMSCs根据慢病毒转染处理不同分为四组:慢病毒转染过表达BMAL1组、慢病毒转染空载对照组、未转染对照组、无细胞空白对照组,分别植入GK大鼠颅骨缺损区,在4、8周获取标本,使用Micro-CT扫描标本并进行组织学分析。结果成骨诱导后,WT组ALP活性及矿化结节数目均多于GK组;qRT-PCR与Western blot显示,BMAL1m RNA及蛋白表达在两组中均有升高,但GK组升高程度弱于WT组(P<0.05),GK组成骨相关基因m RNA及蛋白表达的低于WT组(P<0.05)。8周时,慢病毒转染过表达BMAL1组骨缺损基本修复,慢病毒转染空载对照组及未转染对照组骨缺损修复不完全,无细胞空白对照组仅边缘区有修复。结论Ⅱ型糖尿病环境下,BMSCs的成骨分化能力明显降低,过表达BMAL1可提高BMSCs骨缺损修复能力,为治疗Ⅱ糖尿病患者骨缺损修复提供了新的思路。

• 单位
  中国人民解放军总医院; 山东省立医院