miR-98-5p靶向HMGA2通过PI3K/Akt/GSK-3β通路调控骨再生的机制研究

作者：曹振宇; 冶怡; 马建武; 沈晓钟; 郑峰^*

来源：解放军医药杂志, 2021, 33(08): 40-61.

• 骨再生
• miR-98-5p
• 高迁移率族蛋白
• 成骨细胞
• PI3K/Akt/GSK-3β通路
• 碱性磷酸酶
• 转染

目的研究miR-98-5p靶向高迁移率族蛋白A2(HMGA2)通过PI3K/Akt/GSK-3β通路调控骨再生的机制。方法构建细胞培养模型,根据成骨细胞诱导分化中细胞类别不同分为mBMMSCs组、hBMMSCs组及MC3T3-E1组,并根据对成骨细胞质粒不同转染方法分为正常组、A组(MC3T3-E1细胞诱导分化)、B组(MC3T3-E1细胞诱导分化后转染mimic control)、C组(MC3T3-E1细胞诱导分化后转染miR-98-5p mimic)及D组(MC3T3-E1细胞诱导分化后转染miR-98-5p mimic和HMGA2 plasmid)。检测各组碱性磷酸酶(ALP)、miR-98-5p、Runt相关转录因子2(RUNX2)和Osterix mRNA、HMGA2 mRNA表达水平及HMGA2、Bax、Bcl-2、Caspase-3、PI3K/Akt/GSK-3β通路蛋白相对表达水平。比较各组MC3T3-E1细胞增殖和凋亡情况。结果与0 d时比较,mBMMSCs组、hBMMSCs组、MC3T3-E1组7、14 d时ALP、RUNX2及Osterix mRNA水平均明显上升,miR-98-5p mRNA水平下降(P<0.05)。miR-98-5p minic组wt-HMGA2荧光素酶活性低于mimic control转染组(P<0.01)。C组HMGA2 mRNA及HMGA2蛋白表达水平显著低于于A组、B组和D组(P<0.01)。与正常组比较,A、B、C、D组MC3T3-E1细胞内ALP、RUNX2、Osterix mRNA水平均显著增高(P<0.01)。与A组和B组比较,C组和D组MC3T3-E1细胞内ALP、RUNX2、Osterix mRNA水平降低,但D组上述指标显著高于C组(P<0.01)。与A、B组比较,C、D组MC3T3-E1细胞增殖活性显著降低,凋亡率及Bax、Bcl-2、Caspase-3蛋白相对表达水平显著升高,且D组上述指标较变化C组更显著(P<0.01)。与A组、B组比较,C、D组MC3T3-E1细胞p-PI3K、p-Akt蛋白相对表达水平升高,且C组高于D组(P<0.01)。与A组、B组比较,C、D组MC3T3-E1细胞PI3K、Akt、p-GSK-3β及GSK-3β蛋白相对表达水平降低,且C组低于D组(P<0.01)。结论 miR-98-5p可促进成骨细胞增殖分化及抑制其凋亡,作用机制可能与靶向作用HMGA2进行结合激活PI3K/Akt/GSK-3β通路,上调ALP磷酸化等有关。

• 单位
  青海省人民医院; 青海大学