探讨微RNA-26a-5p对炎症来源人牙周膜干细胞(human periodontal ligament stem cell,hPDLSC)成骨分化的影响及相关机制。
方法体外分离培养成年人健康牙周组织中的hPDLSC和牙周炎患者牙周组织中炎症微环境下的hPDLSC(hPDLSC from periodontitis patients,PPDLSC)。将PPDLSC细胞分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组,Ⅰ组为空白对照组,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组PPDLSC细胞分别转染含miR-NC、miR-26a-5p、抗miR-NC和抗miR-26a-5p慢病毒载体。应用茜素红染色、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性测定实验及实时荧光定量PCR检测5组PPDLSC细胞体外成骨分化能力。构建裸鼠动物模型,将裸鼠分成5组,每组8只,分析miR-26a-5p对PPDLSC体内成骨分化能力的影响。将PPDLSC细胞分为A、B、C、D共4组,分别转染miR-26a-5p和Wnt5a-Wt、miR-NC和Wnt5a-Wt、miR-26a-5p和Wnt5a-Mut、miR-NC和Wnt5a-Mut,应用荧光素酶活性测定法分别检测其相对荧光素酶活性,分析miR-26a-5p与Wnt5a的靶向关系。应用蛋白质印迹法分析成骨分化相关蛋白的表达。
结果① hPDLSC及PPDLSC符合间充质干细胞特性,具有体外成骨分化能力;PPDLSC成骨能力[(31.46±6.56)%]显著低于hPDLSC[(89.87±8.12)%,P<0.05]。②与Ⅰ组PPDLSC细胞的ALP活性(0.88±0.34)、钙化结节(29.69±2.65)、成骨分化的标志基因[Runt相关转录因子2(Runt-related transcription factor 2,Runx2)、ALP、骨钙蛋白]的mRNA表达水平[(1.30±0.30)、(0.09±0.25)、(1.71±0.50)]相比,Ⅲ组[(1.88±0.59)、(79.88±5.92)、(2.40±0.70)、(2.10±0.60)、(3.00±0.90)]均显著升高,而Ⅴ组[(0.44±0.07)、(14.83±3.05)、(0.50±0.11)、(0.30±0.08)、(0.80±0.17)]均显著降低(P<0.05)。裸鼠体内研究发现,与Ⅰ组中成骨区域占总面积的比例[(23.28±3.03)%]相比,Ⅲ组显著升高[(34.96±5.65)%],而Ⅴ组显著降低[(8.02±2.27)%](P<0.05)。③ A组PPDLSC细胞的荧光素酶活性(0.46±0.06)显著低于B组(3.46±0.45,P<0.05)。与Ⅰ组中Wnt5a蛋白、钙调蛋白激酶Ⅱ、蛋白激酶C的蛋白表达水平相比,Ⅲ组显著降低,Ⅴ组显著增加(P<0.05)。
结论miR-26a-5p可在体内及体外促进PPDLSC的成骨分化,其作用机制可能是通过靶向Wnt5a抑制Wnt/Ca2+信号通路的激活。