外泌体非编码RNA调控骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展

骨髓间充质干细胞是一种具有自我更新和多项分化潜能的干细胞,针对其成骨分化作用的研究对骨缺损、骨再生等骨组织工程有重大意义。外泌体内含miRNA、lncRNA、circRNA等非编码RNA,可通过多种途径调控骨髓间充质干细胞的成骨分化,其研究成果可以为促进成骨分化、治疗骨质疏松症等疾病提供新的靶点与方法。本文就外泌体中miRNA、lncRNA以及circRNA对BMSCs成骨分化作用机制的研究进展做一综述。     

骨髓间充质干细胞外泌体在骨质疏松中的研究进展

骨质疏松症(osteoporosis,OP)的发病与骨代谢平衡的破坏有关,骨吸收作用增强,骨形成作用不足,骨稳态发生改变,均会引起骨质疏松。成骨不足与骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cell,BMSC)分化方向密切相关。BMSC向成骨分化方向减少、成脂分化增多是骨质疏松症发病的重要机制,因此,寻找决定BMSC分化方向的关键因子为OP的研究和治疗提供了新思路。外泌体是由细胞分泌到胞外的膜性囊泡,富含不同种类的核酸、蛋白质、脂质和信号分子等多种生物学活性物质,参与调节和完成细胞间的信息交流与传递,影响胞内信号转导发挥生物学功能。研究表明, BMSC来源的外泌体可有效改善骨质疏松症状,促进BMSC增殖、成骨分化及骨再生。本文对BMSC来源的外泌体应用于OP的研究进展进行综述,旨在为今后的研究提供参考和思路。     

脂肪间充质干细胞外泌体改善骨质疏松症的研究进展

骨质疏松症是由于骨吸收和骨形成之间的动态平衡被打破,从而导致骨质流失,骨密度降低以及骨骼微细结构遭到破坏所形成的一种慢性骨代谢疾病。近年来,越来越多的研究证明,外泌体疗法将成为骨质疏松治疗的一个重要方向。外泌体是参与细胞间通信的脂质双分子层细胞外囊泡,可通过传递脂质、蛋白质、核酸的方式调节受体细胞的生物活性。其来源十分广泛,可存在于各种生物体液中,也由多种动物细胞分泌,如间充质干细胞等。脂肪来源的间充质干细胞作为细胞治疗领域最具前途的多功能工具之一,不仅具有分离的简便性和微创性,还可通过分化成不同的细胞谱系参与骨质修复、血管生成以及神经再生等生物环节,并利用旁分泌信号传导释放外泌体,调控相关骨细胞的分化、增殖和凋亡,影响骨组织微环境,从而预防和改善骨质疏松。该文将从脂肪间充质干细胞衍生外泌体在骨质疏松方面的应用及其作用机制进行综述,为未来脂肪间充质干细胞外泌体应用于骨质疏松的临床治疗提供理论依据。     

影响MSCs向成骨与成脂肪分化因素的研究进展

骨髓间充质干细胞是多能干细胞,通过诱导可分化成为骨、软骨、脂肪、肌腱等,其中影响其向成骨与成脂肪分化的因素很多。机体老化会使整体内环境发生巨大改变,也使骨髓内微环境与复杂的细胞内、外信号调控发生改变。控制相关的影响因素有助于诱导成骨分化而抑制成脂肪分化,进而提高骨质疏松、骨缺损和骨量丢失等相关疾病的治疗。     

DKK1在大鼠骨髓间充质干细胞成骨、成脂分化早期的差异性表达

目的：分析DKK1在大鼠骨髓间充质干细胞成脂、成骨分化早期的表达,探讨其调节机制。方法 Real－time PCR检测骨髓间充质干细胞在成脂、成骨诱导培养早期DKK1基因表达的水平;检测激素处理骨髓间充质干细胞DKK1基因的表达水平。结果成脂组与正常对照组,在成脂诱导6、12、24、48时DKK1基因表达水平较对照组增高,差异有统计学意义, P＜0．01。成骨组与正常对照组,0．5、6两个时间点DKK1基因表达量较对照组明显降低,差异有统计学意义,P＜0．05。骨髓间充质干细胞激素处理3、6、12、24时检测,结果显示激素作用下,骨髓间充质干细胞DKK1表达明显增加,差异有统计学意义,P＜0．05。结论 DKK1在骨髓间充质干细胞成脂、成骨分化早期可能起重要的调节作用,激素可能通过调节DKK1的表达而发挥调节成脂、成骨分化的作用。     

从外泌体探讨“肾主骨生髓”理论与骨质疏松症的关系

通过对相关文献的整理和总结，对外泌体在骨代谢中的作用机制与中医“肾主骨生髓”理论进行相关性分析，从现代分子生物学角度来探讨“肾主骨生髓”理论与骨质疏松症的关系。骨髓间充质干细胞的成骨分化在维持骨代谢平衡中起到了重要的作用，现代研究也证实，补肾药治疗骨质疏松症的机制与促进骨髓间充质干细胞的成骨分化密切相关。外泌体主要含有核酸、蛋白质及脂质等，可进行细胞间的物质交换与信号传导，是细胞通讯的重要介质之一。在现代研究中，外泌体主要是通过促进骨髓间充质干细胞的成骨分化来影响骨代谢。因此，外泌体与“肾主骨生髓”理论在功能上有一定的相关性，从外泌体探讨“肾主骨生髓”理论与骨质疏松症的关系，将为中医药防治骨质疏松症提供一种新的研究思路。     

线粒体对间充质干细胞成骨分化功能的研究

间充质干细胞成骨分化能力异常减弱和成骨细胞数量异常下降都会导致生物体内骨代谢紊乱，诱导骨质疏松症的发生。线粒体在MSC多能性保持和成骨分化过程中具有十分重要的作用，通过能量代谢、抗氧化途径、代谢相关信号通路、线粒体生物发生、线粒体动力学和线粒体自噬等参与间充质干细胞成骨分化的调控，形成了复杂的调节网络。本文综述了MSC成骨分化中线粒体的重要功能和作用，以及部分通过调节线粒体功能发挥抗骨质疏松治疗的药物，为进一步探讨间充质干细胞成骨分化功能失调的机制提供新的思路，为临床治疗骨质疏松症提供新的靶点。     

高糖对骨髓间充质干细胞作用机制的研究进展

骨髓间充质干细胞的功能改变与功能障碍是糖尿病性骨质疏松病态骨代谢模式的根本原因。在长期高糖环境下,骨髓间充质干细胞生物活性及功能特性发生紊乱。具体表现为：高糖会促进骨髓间充质干细胞的凋亡、自噬、铁死亡及成脂向分化,抑制其旁分泌及成血管向分化,但在细胞增殖、定向迁移及成骨向分化方面仍存在一定争议。因此,深入研究高糖对骨髓间充质干细胞的作用机制,有利于突破糖尿病性骨质疏松症干细胞疗法的局限性,挖掘潜能优势。     

外泌体与骨质疏松相关研究进展

外泌体具有进行细胞间物质交换进而达到信息交流的功能。其在临床疾病的诊疗中具备极其重要的价值。现在，外泌体已经被视为极为重要的一种细胞间信息交流方式，也作为许多临床疾病诊疗的生物标志物。由于不同细胞来源的外泌体具备不同的生物学功能，而骨细胞来源的外泌体具有调控成骨细胞、破骨细胞及骨髓间充质干细胞增殖分化及成熟的功能，以此来调控骨吸收及骨形成；最新研究发现，外泌体在骨质疏松症的诊断、治疗及预测其预后方面有极高的应用价值。本文就骨来源的外泌体在骨质疏松中的相关研究进展进行综述。     

骨髓基质干细胞成骨-成脂分化及补肾中药对其影响的研究进展

骨髓基质干细胞在不同条件的诱导下，可以分化为成骨细胞、软骨细胞、成纤维细胞、脂肪细胞、神经细胞等多种细胞系，在骨髓微环境中骨和脂肪形成之间的关系是复杂的，成骨细胞与脂肪细胞均来源于骨髓基质干细胞 (MSCs)，并且在其向成骨细胞和脂肪细胞分化之间存在相互逆转的关系和很大程度的可塑性。骨质疏松患者骨量减少与骨髓腔中脂肪组织增加有关，这可能与骨髓中MSCs分化失衡，过多向脂肪细胞分化有关。中医从“肾主骨”、“髓生骨”理论出发，认为肾精不足所致的骨髓空虚是骨质疏松症发病的关键，补肾中药通过影响骨髓基质干细胞成骨-成脂分化，从而防止骨质疏松症的发生。     

LncRNA与miRNA的相互作用调控BMSCs谱系分化的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨与成脂分化失衡是导致骨质疏松症(OP)的主要原因之一,在治疗骨质疏松症方面,调控BMSCs的谱系分化已成为当前主要手段。随着生物学研究的不断深入,长链非编码蛋白RNA(lncRNA)和微小RNA(miRNA)均广泛参与调控BMSCs谱系分化的过程。大多数miRNA可作为内源性竞争性RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)调控lncRNA的表达进程,许多lncRNA还充当miRNA的ceRNA以调节影响不同途径的miRNA靶向基因的表达。二者之间的相互作用对于调控BMSCs谱系分化有着更为明显的优势,故本文围绕其进行综述,为临床治疗骨质疏松症寻找新的理论和实验依据。     

自噬相关miRNAs、lncRNAs、circRNAs在骨质疏松症中的作用

骨质疏松症由骨吸收增加和骨形成减少引起,是一种常见代谢性骨疾病,其发生发展的详细分子机制尚不清晰。自噬作为一种应激反应性分解代谢过程,在维持细胞和组织稳态中起着关键作用。非编码RNAs,如微小RNAs、长链非编码RNAs和环状RNAs,通过作为调节因子对基因表达进行转录后调控,在包括自噬在内的许多细胞过程中发挥重要作用。研究表明,部分自噬相关ncRNAs通过调节骨髓间充质干细胞、成骨细胞、骨细胞和破骨细胞生理和发育过程参与维持骨稳态。基于此,本文综述了影响骨微环境的自噬相关微小RNAs、长链非编码RNAs和环状RNAs参与调控骨质疏松发生发展的最新研究进展,为探索骨质疏松症发病机制和确定临床治疗潜在靶点提供理论基础。     

THSD4基因在小鼠间充质干细胞及MC3T3-E1细胞成骨分化中的作用

目的 探讨THSD4基因对小鼠间充质干细胞和MC3T3-E1细胞成骨分化的影响。方法 提取绝经后骨质疏松症患者的骨髓间充质干细胞进行基因测序分析,与骨关节炎患者的骨髓间充质干细胞进行比较,分析基因表达差异。通过提取不同分化阶段的小鼠骨髓间充质干细胞（M-BMSC）及MC3T3-E1细胞的mRNA来检测THSD4 基因以及成骨分化的标志性基因（ALP、Runx2、Osx）的表达水平。通过构建慢病毒表达载体来实现对M-BMSC及MC3T3-E1细胞中THSD4的敲减及过表达,并观察其对M-BMSC及MC3T3-E1细胞成骨分化能力的影响。结果 THSD4基因在绝经后骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中明显下调,且通过KEGG以及GO富集分析发现THSD4基因可能与PI3K-AKT信号通路及Wnt信号通路相关。随着成骨诱导分化时间的延长,THSD4 mRNA和成骨分化标志性基因（ALP、Runx2、Osx）mRNA在MC3T3-E1以及M-BMSC中表达量均逐渐增加。过表达THSD4可以增强MC3T3-E1细胞和M-BMSC的成骨分化能力,而敲减THSD4则减弱了MC3T3-E1细胞和M-BMSC的成骨分化能力。结论 THSD4基因在绝经后骨质疏松症患者骨髓间充质干细胞中明显下调,且THSD4基因可以增强MC3T3-E1细胞以及M-BMSC的成骨分化能力。     

Notch信号通路在骨髓间充质干细胞及骨代谢疾病中的功能研究进展

骨髓间充质干细胞是存在于骨髓基质中的一种多能干细胞,具有多向分化的潜能,其天然再生能力对骨骼的生长代谢和骨转换起着至关重要的作用。Notch信号通路是一条在进化中高度保守的信号转导通路,与骨髓间充质干细胞的增殖、分化与凋亡密切相关,影响人体骨骼发育,也是多种骨代谢疾病的重要调节通路。以往对Notch信号通路的研究主要集中在神经干细胞,对骨髓间充质干细胞的研究较少。本文通过查阅文献,阐述不同的影响因素介导Notch信号通路对骨髓间充质干细胞分化的调节,并总结了Notch信号通路在骨代谢疾病如Alagille综合征、Adams Oliver综合征、脊椎肋骨发育不良、HajduCheney综合征、骨折愈合中的研究近况。     

补肾中药对骨髓间充质干细胞成骨分化的作用研究

骨髓间充质干细胞作为骨损伤后,骨修复、重建的种子细胞,越来越成为骨组织工程学中的研究热点。骨修复、重建的关键核心是如何能够提高骨髓间充质干细胞的高效增殖和成骨定向分化。以"肾藏精,主骨,生髓"的中医理论为依据,同时实验和临床也证实,补肾中药可以有效地促进骨髓间充质干细胞增殖、以及定向成骨分化。为骨损伤之后的修复和重建提供新的治疗途径。笔者就近年补肾中药促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究作一综述。     

miRNA参与骨代谢调节的作用机制研究进展

微小RNA（microRNA,miRNA）是一组小的非编码RNA,仅含18~22个核苷酸,以对基因表达的负调控作用参与调节一系列发育和生理过程。已有研究表明,miRNA作为一种重要的内源性转录后调节因子,对骨代谢发挥至关重要的调节作用。miRNA通过多种方式调控骨髓间充质干细胞、成骨细胞和破骨细胞等的增殖、分化与功能,为骨发育及维持骨稳态发挥了不可替代的作用。miRNA作为战略靶点或生物标志物在骨质疏松症的诊断和治疗中具有潜在的重要价值。本文综述了近年来发现的在骨代谢中发挥重要作用的miRNA及其作用靶点,以及对成骨/破骨相关信号通路的影响,为骨代谢调节及骨质疏松症的临床治疗提供了新的思路与方向。本文还介绍了miRNA可作为骨质疏松症诊断标志物所面临的问题。     

间充质干细胞源性外泌体在糖尿病性骨质疏松中的研究进展

糖尿病性骨质疏松是糖尿病常见的并发症之一,是在糖尿病基础上继发的以骨量减少、骨脆性增加、骨折风险增加为主要特征的代谢性骨病.常规的抗骨质疏松药物对糖尿病性骨质疏松的疗效有限,存在增加非典型骨折的风险,因此亟待寻找新的积极高效的治疗手段.外泌体是一类包含蛋白质、脂质、核酸等物质的胞外囊泡,介导细胞间通讯发挥对靶细胞的生物...