MiR-27b通過PPAR-γ抑制軟骨細胞肥大化作用的研究
本文關鍵詞:MiR-27b通過PPAR-γ抑制軟骨細胞肥大化作用的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:脊椎動物骨骼的生長發(fā)育主要是靠膜內骨化和軟骨內骨化完成的。其中,軟骨內骨化主要發(fā)生在四肢骨和軀干骨等大部分骨骼元件中,是骨的發(fā)育和生長階段中一個關鍵的生理過程。該過程起始于間充質干細胞的凝集并分化形成軟骨細胞,隨后,軟骨細胞經過增殖、成熟、肥大化的分化步驟分化為肥大化的軟骨細胞,再經歷細胞凋亡、鈣化、血管入侵,破骨細胞和造骨細胞產生等一系列過程,最終以退化的軟骨基質為構架產生骨基質。在某種情況下,軟骨細胞肥大化進程發(fā)生異常,將發(fā)生由軟骨降解和結構破壞、軟骨發(fā)育異常等原因引起的相關疾病,如,骨關節(jié)炎以及軟骨發(fā)育不全等。因此,深入研究軟骨細胞肥大化分子機制,對于軟骨細胞肥大化相關疾病的預防和治療具有重要意義。隨著micro RNAs(mi RNAs)在脊椎動物軟骨發(fā)育中的作用被發(fā)現(xiàn)和報道,在軟骨分化過程中的相關mi RNAs功能研究成為了骨關節(jié)炎與骨骼發(fā)育病理研究的一大熱點。本文旨在探究micro RNA-27b(mi R-27b)在軟骨細胞肥大化過程中的作用,并分析其通過靶基因之一過氧化物酶增殖物激活受體-γ(PPAR-γ)在軟骨細胞肥大化過程中的調控機制。本研究以出生1-3天的大鼠乳鼠膝關節(jié)軟骨為研究對象,用免疫組化、RT-PCR的方法觀察正常軟骨細胞標志物II型膠原(COL II)以及肥大化標志物X型膠原(COL X)、MMP-13的表達情況以確定膝關節(jié)軟骨的靜止區(qū)、增殖區(qū)和肥大化區(qū),用原位雜交實驗以及RT-q PCR檢測mi R-27b的分布情況。結合生物信息學網站、雙熒光素酶報告基因實驗系統(tǒng)以及Western blot確定PPAR-γ為其靶基因之一。并在此基礎上進行mi R-27b過表達實驗,分為實驗組(mi R-27b mimic)、陰性對照組(negative control)、和轉染試劑對照組(normal),分別從基因和蛋白水平證實mi R-27b對軟骨細胞肥大化的抑制作用。結果:1.形態(tài)學染色結果顯示,軟骨細胞柱狀排列,由關節(jié)表層至深層,體積逐漸增大,COL X表達增加。2.原位雜交結果顯示,mi R-27b主要表達在細胞核中,隨著軟骨細胞肥大化分化,其表達量逐漸下降。RT-q PCR結果顯示,與肥大化期軟骨細胞相比,靜止期軟骨細胞mi R-27b的表達高至6.2倍(P0.01)。3.通過生物信息學網站分析,確認PPAR-γ3’-UTR序列上存在mi R-27b的結合位點;雙熒光素酶報告基因實驗證實,在軟骨細胞中rno-mir-27b-3p對psi CHECK-PPAR-γ(p0.01)的熒光表達有顯著抑制作用。Western blot結果顯示,mi R-27b mimic轉染組,PPAR-γ2表達明顯下調。4.分離培養(yǎng)肥大化軟骨細胞,并對其進行過表達干預,同時用軟骨細胞肥大化誘導液繼續(xù)肥大化誘導。7天后,實驗組與對照組均有油紅O染色陽性的脂滴出現(xiàn),實驗組與轉染試劑對照組和陰性對照組相比,脂滴數(shù)量明顯降低(P0.01)。5.RT-q PCR結果顯示,mi R-27b過表達以后,COL II、SOX-9表達增加(P0.01),MMP-13、PPAR-γ表達下降(P0.01);Western blot結果顯示,mi R-27b過表達以后,PPAR-γ2與COL X的蛋白表達明顯受到抑制。結論:1.Mi R-27b對軟骨細胞肥大化發(fā)揮負調控作用。2.提高mi R-27b的表達可以推遲軟骨細胞肥大化進程。3.PPAR-γ是mi R-27b的靶基因之一,它可能通過某種機制正調控COL X的表達。
【關鍵詞】:軟骨細胞 肥大化 MiR-27b PPAR-γ
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:R68
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-17
- 1.1 軟骨內骨化11-13
- 1.1.1 軟骨內骨化過程簡介11-12
- 1.1.2 軟骨細胞肥大化過程的調控12-13
- 1.1.3 軟骨細胞肥大化異常引發(fā)的相關疾病13
- 1.2 MicroRNAs與軟骨發(fā)育13-16
- 1.2.1 MicroRNAs簡介13-14
- 1.2.2 MiRNAs與軟骨發(fā)育調控14-15
- 1.2.3 MiR-27b與軟骨分化15-16
- 1.3 PPAR-γ 與軟骨分化16-17
- 第2章 材料與方法17-31
- 2.1 實驗材料17-20
- 2.1.1 實驗儀器和設備17-18
- 2.1.2 實驗試劑18-19
- 2.1.3 主要試劑的配制19-20
- 2.1.4 實驗動物20
- 2.2 實驗方法20-31
- 2.2.1 大鼠膝關節(jié)軟骨組織學染色20-21
- 2.2.2 原位雜交21-22
- 2.2.3 軟骨細胞分離培養(yǎng)22
- 2.2.4 RT-PCR及RT-qPCR22-27
- 2.2.5 雙熒光素酶報告基因實驗27-29
- 2.2.6 細胞轉染29
- 2.2.7 Western blot29-30
- 2.2.8 統(tǒng)計學分析30-31
- 第3章 實驗結果31-38
- 3.1 大乳鼠膝關節(jié)軟骨相關基因及miR-27b表達情況31-33
- 3.1.1 大乳鼠膝關節(jié)軟骨形態(tài)學特點31
- 3.1.2 大乳鼠膝關節(jié)軟骨組織相關基因表達情況31-32
- 3.1.3 大乳鼠膝關節(jié)軟骨組織miR-27b表達及分布情況32-33
- 3.2 MiR-27b靶點預測33-34
- 3.2.1 MiR-27b靶點生物信息學預測33
- 3.2.2 雙熒光素酶報告基因實驗33-34
- 3.3 Mi R-27b過表達干預實驗34-38
- 3.3.1 Mimics最佳轉染濃度篩選34-35
- 3.3.2 上調miR-27b后軟骨細胞轉分化現(xiàn)象35-36
- 3.3.3 上調miR-27b對肥大化軟骨細胞相關基因表達的影響36-37
- 3.3.4 上調miR-27b對肥大化軟骨細胞相關蛋白表達的影響37-38
- 第4章 討論38-43
- 第5章 結論43-44
- 參考文獻44-50
- 作者簡介和科研成果50-51
- 致謝51
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