circRNAs在成骨細(xì)胞分化中的調(diào)控作用
發(fā)布時(shí)間：2021-08-25 00:37
環(huán)狀RNAs（circular RNAs,circRNAs）是一類新型內(nèi)源性非編碼RNAs,在調(diào)節(jié)生長(zhǎng)發(fā)育、疾病發(fā)展等方面具有重要的生物學(xué)功能。新近研究證實(shí),circRNAs參與調(diào)控牙周膜干細(xì)胞和骨髓干細(xì)胞等的成骨細(xì)胞分化。該文就當(dāng)前circRNAs在成骨細(xì)胞分化中的最新研究進(jìn)展作一綜述,以幫助開發(fā)骨科疾病新療法。
【文章來源】：中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(02)CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
circRNAs的生成、分類及主要功能(根據(jù)參考文獻(xiàn)[12]修改)
成骨細(xì)胞分化受到一系列激素、細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的嚴(yán)格調(diào)控。其中一種重要的細(xì)胞因子—BMP2(bone morphogenetic protein 2)被證實(shí)在胚胎發(fā)生、細(xì)胞生長(zhǎng)和分化、骨發(fā)育和骨折修復(fù)等多種生命過程中發(fā)揮重要作用[31-33]。如BMP2通過活化小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞(mouse embryo osteoblast precursor cells, MC3T3-E1)中p38/Smad5信號(hào)通路和調(diào)節(jié)成骨基因的轉(zhuǎn)錄來調(diào)節(jié)成骨活性[21]。BMP2通過β-catenin積累和GSK-3β表達(dá)抑制刺激Wnt信號(hào)通路, 增強(qiáng)2型糖尿病大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的骨再生[34]。最近, QIAN等[35]通過RNA-seq對(duì)BMP2誘導(dǎo)的MC3T3-E1成骨分化階段circRNAs的表達(dá)發(fā)現(xiàn), 相較對(duì)照組, BMP2組中158個(gè)circRNAs差異表達(dá), 74個(gè)上調(diào)表達(dá), 84個(gè)下調(diào)表達(dá)。BMP2組circRNAs-5846、circRNAs-19142和circRNAs-10042顯著高表達(dá), 其中circRNAs-5846和circRNAs-19142分別可吸附51和21個(gè)miRNAs, 共同靶向miR-7067-5p, 而Go和Pathway通路分析顯示, miR-7067-5p的靶標(biāo)mRNAs基因顯著參與FGF(fibroblast growth factor)、EGF(epidermal growth factor)、PDGF(platelet-derived growth factor)和Wnt信號(hào)通路以及細(xì)胞生長(zhǎng)和分化(圖2)。這表明, circRNAs-19142和circRNAs-5846不僅與發(fā)育過程正調(diào)控的生物學(xué)過程密切相關(guān), 而且與參與細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的FGF、EGF、PDGF和Wnt信號(hào)通路也密切相關(guān), 提示BMP2可能通過circRNAs-19142或circRNAs-5846靶向的miR-mRNA誘導(dǎo)成骨分化。PENG等[36]通過RNA-seq發(fā)現(xiàn), 在BMP2處理組上頜竇膜干細(xì)胞(maxillary sinus membrane stem cells, MSMSCs)中50個(gè)circRNAs異常表達(dá), 32個(gè)上調(diào), 18個(gè)下調(diào)。其中circRNAs-33287顯著表達(dá)上調(diào), 隨后熒光素酶實(shí)驗(yàn)證實(shí), circRNAs-33287能直接吸附結(jié)合miR-214-3p。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí), 在MSMSCs成骨分化中, circRNAs-33287的缺失顯著降低了成骨標(biāo)志物RUNX3(runt-related transcription factor 3)、OSX(osterix)和堿性磷酸酶的表達(dá), 相反circRNAs-33287的高表達(dá)促進(jìn)了MSMSCs的成骨分化。此外, 研究證實(shí), miR-214-3p可以靶向RUNX3, 抑制MSMSCs的成骨分化, RUNX3的過表達(dá)則可部分逆轉(zhuǎn)這種抑制。當(dāng)MSMSCs被移植到生物松質(zhì)骨小顆粒支持物 Bio-OSS時(shí), circRNAs-33287的高表達(dá)顯著增強(qiáng)了新骨的形成。這證實(shí), circRNAs-33287能抑制miR-214-3p分子的活性, 并通過激活靶基因RUNX3促進(jìn)的MSMSCs的成骨分化和骨形成, 提示BMP2可能通過刺激circRNAs-33287的產(chǎn)生, 抑制miR-214-3p的活性并促進(jìn)RUNX3的表達(dá)來誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化(圖2), 提示circRNAs可能是一種新的生物標(biāo)記物或治療靶點(diǎn), 用于調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞分化和骨形成。
本文編號(hào)：3361033
【文章來源】：中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2020,42(02)CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
circRNAs的生成、分類及主要功能(根據(jù)參考文獻(xiàn)[12]修改)
成骨細(xì)胞分化受到一系列激素、細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的嚴(yán)格調(diào)控。其中一種重要的細(xì)胞因子—BMP2(bone morphogenetic protein 2)被證實(shí)在胚胎發(fā)生、細(xì)胞生長(zhǎng)和分化、骨發(fā)育和骨折修復(fù)等多種生命過程中發(fā)揮重要作用[31-33]。如BMP2通過活化小鼠胚胎成骨細(xì)胞前體細(xì)胞(mouse embryo osteoblast precursor cells, MC3T3-E1)中p38/Smad5信號(hào)通路和調(diào)節(jié)成骨基因的轉(zhuǎn)錄來調(diào)節(jié)成骨活性[21]。BMP2通過β-catenin積累和GSK-3β表達(dá)抑制刺激Wnt信號(hào)通路, 增強(qiáng)2型糖尿病大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的骨再生[34]。最近, QIAN等[35]通過RNA-seq對(duì)BMP2誘導(dǎo)的MC3T3-E1成骨分化階段circRNAs的表達(dá)發(fā)現(xiàn), 相較對(duì)照組, BMP2組中158個(gè)circRNAs差異表達(dá), 74個(gè)上調(diào)表達(dá), 84個(gè)下調(diào)表達(dá)。BMP2組circRNAs-5846、circRNAs-19142和circRNAs-10042顯著高表達(dá), 其中circRNAs-5846和circRNAs-19142分別可吸附51和21個(gè)miRNAs, 共同靶向miR-7067-5p, 而Go和Pathway通路分析顯示, miR-7067-5p的靶標(biāo)mRNAs基因顯著參與FGF(fibroblast growth factor)、EGF(epidermal growth factor)、PDGF(platelet-derived growth factor)和Wnt信號(hào)通路以及細(xì)胞生長(zhǎng)和分化(圖2)。這表明, circRNAs-19142和circRNAs-5846不僅與發(fā)育過程正調(diào)控的生物學(xué)過程密切相關(guān), 而且與參與細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的FGF、EGF、PDGF和Wnt信號(hào)通路也密切相關(guān), 提示BMP2可能通過circRNAs-19142或circRNAs-5846靶向的miR-mRNA誘導(dǎo)成骨分化。PENG等[36]通過RNA-seq發(fā)現(xiàn), 在BMP2處理組上頜竇膜干細(xì)胞(maxillary sinus membrane stem cells, MSMSCs)中50個(gè)circRNAs異常表達(dá), 32個(gè)上調(diào), 18個(gè)下調(diào)。其中circRNAs-33287顯著表達(dá)上調(diào), 隨后熒光素酶實(shí)驗(yàn)證實(shí), circRNAs-33287能直接吸附結(jié)合miR-214-3p。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí), 在MSMSCs成骨分化中, circRNAs-33287的缺失顯著降低了成骨標(biāo)志物RUNX3(runt-related transcription factor 3)、OSX(osterix)和堿性磷酸酶的表達(dá), 相反circRNAs-33287的高表達(dá)促進(jìn)了MSMSCs的成骨分化。此外, 研究證實(shí), miR-214-3p可以靶向RUNX3, 抑制MSMSCs的成骨分化, RUNX3的過表達(dá)則可部分逆轉(zhuǎn)這種抑制。當(dāng)MSMSCs被移植到生物松質(zhì)骨小顆粒支持物 Bio-OSS時(shí), circRNAs-33287的高表達(dá)顯著增強(qiáng)了新骨的形成。這證實(shí), circRNAs-33287能抑制miR-214-3p分子的活性, 并通過激活靶基因RUNX3促進(jìn)的MSMSCs的成骨分化和骨形成, 提示BMP2可能通過刺激circRNAs-33287的產(chǎn)生, 抑制miR-214-3p的活性并促進(jìn)RUNX3的表達(dá)來誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化(圖2), 提示circRNAs可能是一種新的生物標(biāo)記物或治療靶點(diǎn), 用于調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞分化和骨形成。
本文編號(hào)：3361033
本文鏈接：http://sikaile.net/yixuelunwen/jichuyixue/3361033.html
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