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脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)是间充质干细胞的一种,具有多向分化和自我更新的能力。与骨髓干细胞相比,脂肪组织更丰富、更易获得,是组织工程中理想的干细胞来源。许多研究证实了ADSCs的成骨分化潜能,并认为其是有利于骨形成和再生的种子细胞。环状RNA(circular RNAs,circRNAs)是一种非编码RNA,在真核转录组中广泛存在。与长的非编码RNA和微小RNA(micro-RNAs,miRNAs)相比,具有保守序列的circRNAs能够抵抗RNA酶的消化,且相对稳定;它们具有发育阶段或组织特异性表达的能力,是疾病诊断和治疗靶向的理想生物标记物。以往的研究表明,circRNAs参与成骨分化过程,并在各种成骨相关信号通路中发挥作用。然而,circRNAs在人ADSCs(hADSCs)成骨分化中的表达模式和功能作用尚不清楚。本研究分为以下四部分。目的:本研究旨在通过分析未诱导的和诱导成骨状态下hADSCs中circRNAs的表达谱,并分析差异表达的circRNAs,为探讨circRNAs在h ADSCs成骨分化中的作用提供理论依据。研究方法:取得3个身体健康的吸脂手术年轻妇女的脂肪组织,并提取脂肪干细胞hADSCs。对第三代的hADSCs进行成骨分化诱导,收集未诱导和诱导的脂肪干细胞标本,Trizol法提取RNA,琼脂糖电泳检测RNA完整性,分析数据,构建环状RNA的表达谱,筛选差异circRNAs,使用生物信息学在线软件CircInteractome、miRwalk和TargetScan预测miRNAs和靶基因,对宿主基因和靶基因进行GO功能分析和KEGG通路富集,使用Cytoscape 3.01软件绘制网络图。运用qPCR检测circ-FTO在未分化和分化样本中的表达水平。在脂肪干细胞中干扰circ-FTO的表达,在诱导培养基诱导14天时检测各组的成骨指标及进行ALP染色、茜素红染色。裸鼠异位成骨实验明确circ-FTO对脂肪干细胞成骨分化的影响。使用荧光原位杂交实验对circ-FTO进行亚细胞定位;使用miRanda数据库寻找circ-FTO可能结合的mi RNAs,通过Targetsan数据库进行分析和筛选。采用双荧光素酶检测circ-FTO-miRNA与miRNA-靶基因的靶向结合。结果:经芯片分析结果显示,与非诱导组相比,诱导组共有171个circRNAs上调,119个circRNAs下调。circ-FTO的表达趋势与芯片结果一致。circ-FTO在成骨分化过程中表达显著升高。沉默circ-FTO后脂肪干细胞在成骨诱导培养基中的成骨分化能力下降,ALP染色、茜素红染色、成骨相关因子的mRNA及蛋白的表达均下降。circ-FTO由FTO基因的第5、6、7个外显子环化形成,长度为344nt,剪切点为AG,定位于脂肪干细胞胞浆中,可耐受核酸外切酶消化。结论:Circ-FTO在脂肪干细胞成骨分化中起到促进的作用,通过吸附miR-520f影响LMO3的表达参与脂肪干细胞的成骨分化过程。