基于超高效液相色谱-串联质谱的股骨头坏死组织外泌体脂质代谢组学分析

股骨头坏死(ONFH)是一种可导致股骨头塌陷进而需要接受全髋关节置换的疾病。外泌体作为一种细胞间交流的方式,在一系列生理和病理过程中起着至关重要的作用,已在疾病的诊断和治疗中发挥独特作用。该研究利用非靶向代谢组学方法,探讨股骨头坏死组织外泌体内的脂质代谢特征,阐释股骨头坏死时机体发生的脂质代谢变化。该研究采用超速离心的方法,对股骨头坏死组织的外泌体进行了分离富集,并使用动态光散射(DLS)、蛋白质免疫印迹和透射电子显微镜(TEM)3种方法鉴定外泌体。采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)结合多变量统计分析识别股骨头坏死外泌体的脂质代谢谱。采用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)对差异表达的外泌体脂质代谢物进行多变量统计分析。在外泌体中检测到18种明显改变的脂质代谢物,包括丙烯醇酯类、脂肪酸酯类、甘油酯类及其衍生物。通过代谢分析网站进行通路分析,从而确定受影响的代谢通路并进行可视化。代谢通路分析显示外泌体内的甘油磷脂代谢和鞘脂代谢改变最为明显,鞘脂和甘油磷脂之间的不平衡导致脂肪毒性损伤,这与常见代谢性疾病的病理生理学有关。同时,甘油磷脂与细胞增殖、分化和凋亡之间具有相关性,甘油磷脂比例的变化可以反映脂质代谢的紊乱。外泌体内的脂质代谢变化可能在一定程度上反映了ONFH疾病的代谢变化。ONFH外泌体脂质代谢组学分析可有助于探索坏死骨组织外泌体中的脂质代谢变化和受影响的脂质代谢通路。

miR-100-5p通过抑制大鼠骨髓间充质干细胞的迁移和成骨分化参与非创伤性股骨头坏死

目的探讨miR-100-5p在非创伤性股骨头坏死(NONFH)发病机制中的作用。方法实时定量PCR检测NONFH患者的miRNA表达,确定NONFH患者股骨头组织miR-100-5p高表达。而后培养大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSC)分为空白对照组,地塞米松处理组(地塞米松处理3 d),微小RNA阴性对照组(转染miR-NC),agomiR-100-5p组(miR-100-5p过表达),antagomiR-100-5p组(转染miR-100-5p拮抗剂)。使用实时定量PCR检测股骨头骨组织miR-100-5p、碱性磷酸酶(ALP)、Runt相关转录因子2(RUNX2)和Ⅰ型胶原蛋白(Col1)的mRNA表达。采用Western blot法检测股骨头骨组织ALP、RUNX2、Col1和骨形态发生蛋白受体2(BMPR2)蛋白的表达。采用划痕愈合实验评估miR-100-5p对rBMSC迁移能力的影响。通过茜素红染色观察miR-100-5p对rBMSC成骨分化能力的影响。结果与正常的股骨头骨组织相比,NONFH患者股骨头骨组织中miR-100-5p显著上调;与正常rBMSC相比,20μmol/L地塞米松处理后的rBMSC中miR-100-5p表达上调;rBMSC中miR-100-5p的上调降低ALP、RUNX2、Col1和BMPR2的表达,抑制rBMSC的成骨分化能力和迁移能力。结论miR-100-5p在NONFH患者的骨组织和20μmol/L地塞米松处理后的rBMSC中表达升高。上调的miR-100-5p可能通过抑制rBMSC的迁移和成骨分化参与NONFH的发病机制。

颗粒蛋白前体促进去卵巢小鼠的骨质疏松

目的探讨颗粒蛋白前体(PGRN)对去卵巢小鼠骨质疏松的影响。方法建立野生型和PGRN敲除(PGRN-/-)小鼠卵巢切除骨质疏松模型,采用微型计算机断层扫描(Micro-CT)和三维重建获得小鼠骨组织微观结构并进行骨小梁数据分析,HE染色观察骨组织形态,抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察骨组织中破骨细胞数量,免疫组织化学染色法检测骨组织核因子κB受体激活蛋白配体(RANKL)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、P65表达,荧光定量PCR检测骨组织TRAP mRNA水平,Western blot法检测骨组织基质金属蛋白酶9(MMP9)、MMP14、P65蛋白水平。结果与野生型小鼠相比,PGRN-/-组小鼠骨密度(BMD)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁数目(Tb.N)及骨小梁厚度(Tb.Th)均显著增加,骨小梁空间距(Tb.S)显著降低;在PGRN-/-小鼠中观察到骨质疏松程度更轻,破骨细胞数量更少,骨组织RANKL、TNF-α、P65蛋白,TRAP mRNA,MMP9、MMP14表达均低于野生型小鼠。结论PGRN促进卵巢切除小鼠骨质疏松。