摘要目的:骨髓来源的间充质干细胞( bone marrow stromal stem cells, BMSCs )的归巢对于糖尿病肾病( diabetic kidney disease , DKD )具有重要作用,本研究旨在探讨微小RNA ( mircoRNA , miRNA )对DKD环境中BMSCs迁移调控的作用和机制,从而为DKD的治疗提供新的方向。<br> 方法:我们从C57BL/6J 雄性小鼠中提取股骨和胫骨进行原代BMSCs的分离与培养,培养至第三代后通过流式细胞仪检测其表面标志物、成骨诱导实验、成脂诱导实验等对原代细胞进行鉴定。然后用高葡萄糖、高脂多糖、晚期糖基化终产物模拟DKD微环境以培养BMSCs,用划痕实验检测DKD BMSCs和正常BMSCs的迁移能力,构建 DKD BMSCs 模型。从 NCBI-GEO 数据库的芯片GSE217711中筛选出DKD BMSCs差异表达的miRNA ,结合qRT-PCR 验证出密切相关的 miR-148a-5p。为了探究 miR-148a-5p 对DKD BMSCs迁移能力的影响,我们构建了miR-148a-5p mimics和miR-148a-5p inhibitor并验证其过表达和敲低的效率,通过Transwell小室迁移实验、划痕实验和western blot探究过表达和敲低miR-148a-5p对DKD BMSCs迁移的影响。为了探索miR-148a-5p调控DKD BMSCs迁移的机制,我们利用生物信息学预测软件对miR-148a-5p的靶mRNA进行预测,并通过双荧光素酶报告基因实验和western blot检测确定miRNA调控的靶基因Wnt5a。Western blot检测正常环境和DKD环境中Wnt5a和其介导的信号通路因子β-catenin的表达情况。构建Wnt5a的过表达质粒和敲低siRNAs并验证其效率,通过Transwell小室迁移实验、划痕实验和western blot实验观察Wnt5a对DKD BMSCs迁移的影响。<br> 结果:原代BMSCs培养至第三代后,流式细胞学检测细胞结果显示所培养的细胞呈现CD29和CD90高表达(表达率99.96%和99.31%),CD45和CD34低表达(表达率7.71%和1.73%),并成功诱导形成骨细胞及脂肪细胞,符合干细胞的特性。构建DKD样微环境的BMSCs,划痕实验表示,与正常组相比,DKD组BMSCs迁移能力明显下降,其中DKD微环境培养48小时效果最为显著,以此用作后续实验。通过miRNA芯片筛选出DKD BMSCs相关且差异表达的miRNA有33个,经过进一步的筛选最后我们聚焦到miR-148a-5p。Transwell小室迁移实验和划痕实验显示过表达miR-148a-5p能促进BMSCs的迁移,而敲低miR-148a-5p则会抑制BMSCs的迁移。Western blot实验结果表明,过表达miR-148a-5p能上调DKD BMSCs迁移相关因子PAK1、MMP9的表达,敲低miR-148a-5p则会抑制DKD BMSCs迁移因子PAK1、MMP9的表达。进一步生物信息学预测和双荧光素酶报告基因检查发现Wnt5a为miR-148a-5p的调控靶点。通过western blot结果显示DKD BMSCs中Wnt5a和β-catenin的表达明显升高且miR-148a-5p对Wnt5a具有负向调控的作用。最后,Transwell小室迁移实验、划痕实验以及western blot证实,Wnt5a抑制细胞的迁移能力。<br> 结论:在DKD微环境培养的BMSCs中,miR-148a-5p显著低表达,并且miR-148a-5p促进BMSCs的迁移活动。miR-148a-5p可能通过靶基因Wnt5a介导的Wnt/β-catenin经典信号途径对DKD BMSCs发挥作用。它们可作为调控DKD BMSCs迁移的新分子靶标,为DKD的防治提供新思路。
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