三七总皂苷调控破骨细胞外泌体中差异miRNA表达抑制成骨细胞铁死亡

作     者：陶红成 曾平 刘金富 田照 丁强 李晁辉 韦建杰 李豪 

作者机构：广西中医基础研究重点实验室 广西中医药大学 广西中医药大学第一附属医院 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2024年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

基　　金：国家自然科学基金项目(82160913,81960876),项目负责人：曾平 广西壮族自治区博士研究生创新项目(YCBZ2022125),项目负责人：田照 

主　　题：激素性股骨头坏死 三七总皂苷 破骨细胞 外泌体 铁死亡 调控网络 

摘      要：背景：激素性股骨头坏死多是由于长期大量使用激素所致，但具体的发病机制尚未明确，有待于进一步研究。目的：筛选出三七总皂苷干预破骨细胞来源外泌体中的差异miRNA，在此基础上构建成骨相关铁死亡调控网络，以探索激素性股骨头坏死发生的潜在机制及研究方向。方法：MTT实验检测不同浓度地塞米松和不同质量浓度三七总皂苷对Raw264.7细胞系的毒性作用；抗酒石酸酸性磷酸酶染色和TUNEL染色检测三七总皂苷对破骨细胞抑制和凋亡的影响；从三七总皂苷干预的破骨细胞中提取外泌体，对外泌体进行测序找出差异表达miRNA，通过CytoScape 3.9.1构建并可视化差异表达的miRNA与mRNA间的调控网络；通过GO分析和KEGG分析筛选候选mRNA；最后筛选出铁死亡相关的差异基因，构建铁死亡相关基因的调控网络。结果与结论：(1)通过MTT实验确定了适合干预Raw264.7细胞的地塞米松浓度(0.1μmol/L)和三七总皂苷质量浓度(1 736.85μg/mL);(2)三七总皂苷对破骨细胞有抑制作用并能促进其凋亡；(3)从破骨细胞来源外泌体样本中鉴定出20个差异miRNA，通过靶标mRNA预测出11种成骨相关的差异miRNA，并构建了4个上调的差异表达miRNA对应于155个下调的候选mRNA以及7个下调的差异表达miRNA对应于238个上调的候选mRNA的调控网络；(4)在差异基因中筛选出与铁死亡相关的基因24个，最终构建了12个网络(miR-98-5p/PTGS2,miR-23b-3p/PTGS2,miR-425-5p/TFRC,miR-133a-3p/TFRC,miR-185-5p/TFRC,miR-23b-3p/NFE2L2,miR-23b-3p/LAMP2,miR-98-5p/LAMP2,miR-182-5p/LAMP2,miR-182-5p/TLR4,miR-23b-3p/ZFP36,miR-182-5p/ZFP36)。这些结果表明三七总皂苷可能通过调控破骨细胞外泌体来源miRNA的表达来调节成骨细胞铁死亡，为激素性股骨头坏死的机制研究提供新的思路。