长链非编码RNA SNHG5在人骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用及机制研究

【作者】 韩奕能； 杨乔林； 郑云飞； 李巍然；

【机构】 北京大学口腔医院正畸科；

【摘要】 目的:骨缺损修复对于口腔颌面外科、口腔种植、正畸、牙周等学科的治疗具有重要意义。人骨髓间充质干细胞(humanbonemarrowmesenchymalstem cells,h BMSCs))是一类从骨髓组织中获得,具有多向分化潜能的成体干细胞。长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)小核仁RNA宿主基因5(small nucleolar RNA host gene 5,SNHG5)也被称为U50HG,长度为524bp,由6个外显子组成,是小核仁RNA(smallnucleolar RNA,snoRNA)U50的宿主基因。越来越多的研究表明lncRNA在h BMSCs成骨分化中起重要作用,但目前lncRNA SNHG5在成骨分化中的作用尚无报道。本研究拟探索lncRNA SNHG5在骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用及机制。材料和方法:通过碱性磷酸酶(ALP)染色与定量,茜素红(ARS)染色与定量,qRT-PCR检测成骨基因表达, Western blot和免疫荧光实验检测成骨相关蛋白表达,裸鼠颅骨缺损等实验探明SNHG5对h BMSCs成骨向分化的体内外作用。通过染色质免疫共沉淀实验研究SNHG5的上游与转录因子Yin-yang1(YY1)结合位点的情况。通过核质分离,原位杂交实验研究SNHG5在细胞内的分布情况。通过Microarray预测SNHG5下游目的蛋白及miRNA分子海绵,并对靶miRNA进行荧光素酶基因报告实验验证。结果:1)SNHG5对h BMSCs成骨分化具有促进作用,敲低SNHG5可以抑制h BMSCs体内外成骨分化,而过表达SNHG5促进hBMSCs体内外成骨分化。2) SNHG5上游启动子区域有多个YY1位点,主要结合部位位于-2428/2453bp,YY1可以通过作用于SNHG5启动子区域调控SNHG5的表达。3)SNHG5主要分布于细胞质,Microarray结果显示SNHG5结合mi R-212-3p进而调控下游蛋白GDF5的表达,miR-212-3p作为分子海绵,能竞争性结合SNGH5和GDF5的3’非编码区(3’UTR),因此调控SNHG5的表达能够进一步调节GDF5的表达,并影响成骨相关通路Smad1/5/8,最终影响h BMSCs的成骨分化。结论:SNHG5可以促进h BMSCs成骨分化,上游有转录因子YY1结合位点,下游通过mi R-212-3p分子海绵调节GDF5的表达,调控h BMSCs成骨分化,有望为骨缺损修复提供新的治疗思路。更多还原