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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 2025, 06, v.60 1059-1068     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 + pcD- NA-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-mim- ic 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 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-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 + pcD- NA-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 + pcD- null 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。