骨微环境中外泌体内miRNA介导的细胞信号通路研究现状

外泌体由Johnstone从绵羊的网织红细胞中经过离心获取,其直径40～150 nm,具有靶向传递信息的能力[1].外泌体是由细胞内部的核内体与细胞膜融合后经胞吐作用释放的膜性小泡[2] ,脂质双分子层的结构可以保护其内部的蛋白质、小分子RNA( MicroRNA,miRNA)等遗传物质不被分解和破坏[3-4].外泌体广泛存在于破骨细胞[5]、成骨细胞[6]、间充质干细胞( mes-enchymal stem cells,MSCs) [7]等骨改建主要效应细胞中,通过调控骨效应细胞中关键信号分子影响骨改建过程[8].     

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。     

唑来膦酸盐通过p38 MAPK通路调控高糖条件下破骨细胞分化生成及骨吸收功能

目的 探究在高浓度葡萄糖的条件下,唑来膦酸盐（ZOL）对破骨细胞分化及功能的影响,以及p38丝裂原蛋白活化激酶（p38 MAPK）通路在其中的调控机制。方法 将RAW264.7细胞向破骨细胞方向分化诱导,分为4组：低糖组（5.5 mmol/L葡萄糖）、高糖组（16.5 mmol/L葡萄糖）、低糖+ZOL组（5.5 mmol/L葡萄糖+0.1 μmol ZOL）、高糖+ZOL组（16.5 mmol/L葡萄糖+0.1 μmol ZOL）。MTT法测定各组细胞增殖活性,光学显微镜检测RAW264.7细胞的迁移数目,免疫荧光组织化学染色检测各组破骨细胞细胞骨架的清晰程度。增加第 5 组：高糖+ZOL+SB203580（16.5 mmol/L 葡萄糖+0.1 μmol ZOL+10 μmol SB203580）后,TRAP染色鉴定各组阳性破骨细胞数量;将RAW264.7细胞与牙本质磨片共同培养,扫描电子显微镜测定各组细胞骨吸收陷窝的数量及面积;实时荧光定量PCR（Real-time PCR）及Western blotting检测破骨细胞相关因子的mRNA和蛋白的表达情况。结果 细胞增殖实验中各组细胞增殖情况无明显差别。高糖条件对RAW264.7细胞的迁移具有促进作用,差异具有统计学意义（P<0.05）;抑制细胞骨架的清晰程度及破骨细胞封闭区的形成;下调p38 MAPK、p-p38 MAPK、NFATc1、CTSK、TRAP mRNA和蛋白表达情况从而对破骨细胞的分化及功能发挥抑制作用,差异具有统计学意义（P<0.05）。加入唑来膦酸盐后,RAW264.7细胞迁移受到抑制,差异具有统计学意义（P<0.05）;细胞骨架的清晰程度进一步下降,破骨细胞封闭区的形成被进一步破坏破;p38 MAPK、p-p38 MAPK、NFATc1、CTSK、TRAP的mRNA和蛋白质表达降低,进一步抑制破骨细胞分化及功能,差异具有统计学意义（P<0.05）;加入SB203580后,破骨细胞分化和骨吸收功能受到抑制,p38 MAPK、p-p38 MAPK表达受到抑制,下游NFATc1、CTSK、TRAP表达降低,差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 高糖条件抑制破骨细胞的分化生成和骨吸收功能。ZOL通过p38 MAPK信号通路实现了对高糖条件下破骨细胞分化及功能的抑制作用,提示p38 MAPK分子通路可作为唑来膦酸盐调控糖尿病性骨质疏松的新机制。