miR-7对激素性股骨头缺血坏死细胞模型成骨分化的影响及内质网应激介导的凋亡机制

作     者：艾克热木江·阿尔肯 日夏提·帕尔哈提 张峥 翟生 AIKEREMUJIANG·Aerken;RIXIATI·Paerhati;ZHANG Zheng;ZHAI Sheng

作者机构：新疆医科大学第五附属医院骨科中心新疆乌鲁木齐830011 

出 版 物：《吉林大学学报（医学版）》 (Journal of Jilin University：Medicine Edition)

年 卷 期：2023年第49卷第4期

页      面：947-957页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 10[医学] 

基　　金：新疆维吾尔自治区科技厅自然科学基金项目(2021D01C426) 

主　　题：激素性股骨头缺血坏死 微小RNA-7 内质网应激 细胞凋亡 成骨分化 

摘      要：目的:探讨微小RNA-7 (miR-7)对激素性股骨头缺血坏死(SANFH)体外细胞模型的影响,并阐明其作用机制。方法:将慢病毒miR-7模拟物(miR-7 mimic)和miR阴性对照(miR NC)转染至成骨细胞系MC3T3-E1中,同时设对照组,采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测各组MC3T3-E1细胞中miR-7转染情况。MC3T3-E1细胞分为对照组、 SANFH组、 miR-7mimic组和miR-7 mimic+衣霉素(TM)组,甲基强的松龙刺激细胞模拟SANFH离体状态,并以TM激活内质网应激反应。采用CCK-8法检测各组细胞增殖活性,流式细胞术检测各组细胞凋亡率,TUNEL染色法检测各组细胞TUNEL阳性率,碱性磷酸酶(ALP)染色法观察各组细胞ALP染色情况,比色法检测各组细胞中ALP水平,茜素红S染色观察各组细胞矿化结节形成情况,RT-qPCR法和Western blotting法检测各组细胞中Runt相关转录因子2 (Runx2)、骨钙蛋白(OCN)和骨桥蛋白(OPN)mRNA及蛋白表达水平,Western blotting法检测各组细胞中葡萄糖调节蛋白78 (GRP78)、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(Caspase)-12、Caspase-9和Caspase-3蛋白表达水平,免疫荧光双标记染色法检测各组细胞中GRP78和Caspase-3蛋白表达荧光强度。结果:与对照组和miR NC组比较,miR-7 mimic组细胞中miR-7表达水平明显升高(P0.05)。与对照组比较,SANFH组细胞增殖活性明显降低(P0.05),细胞凋亡率和TUNEL阳性率明显升高(P0.05),ALP染色细胞较少且ALP活性明显降低(P0.05),细胞中矿化结节形成减少,细胞中Runx2、 OCN和OPN mRNA及蛋白表达水平明显降低(P0.05),细胞中GRP78、 CHOP、Caspase-12、Caspase-9和Caspase-3蛋白表达水平明显升高(P0.05),细胞中GRP78和Caspase-3蛋白表达荧光强度明显升高(P0.05);与SANFH组比较,miR-7 mimic组细胞增殖活性明显升高(P0.05),细胞凋亡率和TUNEL阳性率明显降低(P0.05),ALP染色细胞增加且ALP活性明显升高(P0.05),细胞中矿化结节形成明显增加,细胞中Runx2、OCN和OPN mRNA及蛋白表达水平明显升高(P0.05),GRP78、CHOP、Caspase-12、Caspase-9和Caspase-3蛋白表达水平明显降低(P0.05),细胞中GRP78和Caspase-3蛋白表达荧光强度明显降低(P0.05);与miR-7 mimic组比较,miR-7 mimic+TM组细胞增殖活性明显降低(P0.05),细胞凋亡率和TUNEL阳性率明显升高(P0.05),ALP染色细胞较少且ALP活性明显降低(P0.05),细胞中矿化结节形成减少,细胞中Runx2、OCN和OPN mRNA及蛋白表达水平明显降低(P0.05),细胞中GRP78、CHOP、Caspase-12、Caspase-9和Caspase-3蛋白表达水平明显升高(P0.05),细胞中GRP78和Caspase-3蛋白表达荧光强度明显升高(P0.05)。结论:miR-7能够促进SANFH状态下MC3T3-E1细胞的成骨分化作用,该机制可能与抑制内质网应激介导的凋亡途径有关。