简介:摘要目的分析静止和循环张应力条件下大鼠髁突软骨细胞(mandibular condylar chondrocytes,MCC)外泌体显著差异微RNA(microRNA,miRNA)的表达谱并探究张应力调节髁突软骨内成骨的作用机制。方法分别选择5只2周龄雄性SD大鼠(共10只)在静止和循环张应力条件下培养大鼠MCC,提取细胞外泌体,两组外泌体分别命名为对照组和实验组。采用透射电子显微镜、纳米流式检测仪、纳米颗粒追踪分析等方法观察并鉴定,通过高通量测序筛选表达显著差异的miRNA,采用TargetScan、miRanda网站进行生物信息学分析及成骨相关靶基因预测。结果实验组大鼠MCC外泌体均呈“双凹圆盘状”单层膜结构,CD9、CD81表达阳性,粒径分布符合外泌体特征,与对照组大鼠MCC外泌体一致。高通量测序筛选表达显著差异的miRNA共85个(P<0.05)。差异miRNA主要参与的生物学过程与分子功能分别为生物学过程和蛋白质结合;京都基因与基因组数据库通路富集分析显示在哺乳动物雷帕霉素靶蛋白信号通路有显著富集(P<0.05)。其中miR-199a-5p的候选靶基因有骨形态发生蛋白3(bone morphogenetic protein 3,BMP3)、内皮素转换酶-1,miR-186-5p可靶向Smad8、BMP3,以发挥成骨相关功能。结论相比于静止状态,CTS刺激能改变大鼠MCC外泌体中miR-199a-5p、miR-186-5p等miRNA的表达量,可考虑作为调节外泌体应用潜能的一种手段。
简介:目的观察不同强度的周期性机械牵张应力对骨髓基质干细胞(BMSCs)氧自由基系统的影响。方法建立体外细胞周期性机械牵张应力加载装置,取材原代培养BMSCs,并进行细胞多向分化潜能检测,取3-5代细胞加载不同强度的应力(正弦波形,1Hz),干预后用二氯荧光素双醋酸盐免疫发光标志法上流式细胞仪检测活性氧(ROS)活性,取细胞悬液超声裂解后分别用黄嘌呤氧化酶法和硫代巴比妥酸法检测超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量。结果高强度的机械应力(〉12%)可导致BMSCs的ROS活性增强、SOD表达下降、MDA含量增高,并且与作用时间呈依赖关系,其中实验组24%的高强度应力干预BMSCs48h后,ROS的标志荧光强度(55.82±2.82)为对照组(4.51±1.64)的12.4倍,SOD活性[(5.77±0.68)μ/mL]较对照组[(27.00±1.65)μ/mL]降低约4/5,MDA含量[(4.47±0.18)μmol/mL]较对照组[(1.39±0.15)μmol/mL]增加3倍多。结论高强度(〉12%)的机械应力可导致BMSCs氧自由基系统平衡失调,对细胞有较大的毒性作用,过大的强度应力不利于骨骼生长,对于机械应力的临床应用有指导意义。