LincRNA 00312调节SOSTDC1介导的BMP-Smads轴对卵巢癌细胞恶性生物学行为的影响

目的:探讨长链非编码RNA(LncRNA)00312调控靶向含硬化蛋白域蛋白1(SOSTDC1)介导BMP-smads轴对卵巢癌(OC)细胞恶性生物学行为的影响。方法:收集2021年9月至2022年12月收治于运城市中心医院的15例接受卵巢癌根治术患者的癌组织及癌旁组织,另选取人正常卵巢上皮细胞IOSE80和OC细胞(SKOV3和OVCAR)作为靶细胞;qRT-PCR法分析OC癌和癌旁组织以及SKOV3和OVCAR中LincRNA 00312表达;将SKOV3细胞分为si-NC组、si-LincRNA 00312组、si-LincRNA 00312+si-SOSTDC1组、OE-NC组和OE-SOSTDC1组。KEGG分析LincRNA 00312下游可能通路;Western blot检测OC组织和各组SKOV3细胞中SOSTDC1和BMP-smads通路相关蛋白表达;集落形成实验、划痕实验和Transwell实验检测各组SKOV3细胞增殖、迁移和侵袭;生物信息学预测、双荧光素酶报告基因和RNA-蛋白pull-down实验检测LincRNA 00312和SOSTDC1的靶向作用。结果:OC癌组织中LincRNA 00312表达高于癌旁组织(t=7.288,P<0.05);与IOSE80细胞比较,SKOV3和OVCAR3细胞中LincRNA 00312表达增多(t=27.805、8.860,均P<0.05)。KEGG通路分析显示,LincRNA 00312主要与BMP-smads信号通路、肿瘤中转录失调和MAPK信号通路等显著相关;生物信息学分析发现,LincRNA 00312与SOSTDC1的mRNA序列之间存在可能的结合位点。与癌旁组织相比,癌组织中SOSTDC1的mRNA和蛋白表达降低(t=23.653、27.498,均P<0.05),BMP2、BMP4、BMP7、SAMD1/5/9和p-SAMD1/5/9蛋白表达水平升高(t=5.952、7.322、8.024、7.094和5.512,均P<0.05)。与si-NC组相比,si-LincRNA 00312组SKOV3细胞的集落形成数、划痕愈合面积占比和侵袭细胞数均降低(t=6.914、4.729、11.321,均P<0.05)。双荧光素酶报告基因发现,OE-SOSTDC1组SKOV3细胞pGL3-SOSTDC1-WT荧光素酶活性低于OE-NC组(t=19.744,P<0.05);RNA-蛋白pull-down实验发现,转染Bio-LincRNA 00312-WT细胞中SOSTDC1富集倍数高于转染Bio-LincRNA 00312-MUT细胞(t=36.374,P<0.05)。与OE-NC组相比,OE-SOSTDC1组SKOV3细胞的SOSTDC1蛋白表达升高(t=39.491,P<0.05),BMP2、BMP4、BMP7、SAMD1/5/9和p-SAMD1/5/9蛋白表达降低(t=19.696、19.752、14.203、45.928和21.637,均P<0.05)。与si-LincRNA 00312组相比,si-LincRNA 00312+si-SOSTDC1组SKOV3细胞的集落形成数、迁移率和侵袭细胞数以及BMP2、BMP4、BMP7、smad1/5/9和p-smad1/5/9蛋白表达均增加(t=8.911、8.193、8.873、14.203、12.222、20.821、19.365和31.225,均P<0.05)。结论:LincRNA 00312在OC组织中表达上调,可能通过调节SOSTDC1介导的BMP-smads信号通路,促进癌细胞增殖、迁移和侵袭。

补肾中药调控BMP-Smad信号通路促进牵张成骨的研究进展

牵张成骨是骨科肢体重建的重要技术,但治疗周期长和新骨形成不佳是亟待解决的关键问题。应用外源性BMP是目前促进成骨的主要方法,但存在诸多缺陷,促进内源性BMP合成、提高生物利用度是解决问题的有效途径。补肾法促进骨形成的作用确切,对于激活BMP-smad信号通路也有巨大的潜能,但在牵张成骨中的作用靶点和调节机制尚未明确。文章就目前补肾中药调控BMP-Smad信号通路促进牵张成骨的相关研究作一综述。

基于BMP-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠BMSCs增殖和成骨分化的影响

目的基于BMPs-Smad/RUNX2信号通路探讨固本增骨方含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞增殖及成骨分化的作用机制。方法制备固本增骨方含药血清;台盼蓝染色观察细胞生长情况;取P3代大鼠BMSCs分为空白血清组、5%、10%、20%、30%浓度含药血清组及传统诱导组,分别对各组大鼠BMSCs进行培养及成骨诱导,向6组加入相应培养液24 h后开始测量细胞计数,连续测量4天;成骨诱导2周后,进行碱性磷酸酶染色试剂盒说明书进行染色,光镜下观察各组细胞蓝紫色区域的密集程度;ELISA法检测COL-I、ALP、BGP、OPN蛋白的含量;Real-time PCR检测BMPs信号通路相关基因BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2表达。结果各组固本增骨方含药血清组在培养24h后比空白组及传统成骨诱导组OD值比较差异均具有统计学意义(P<0.05),并且20%含药血清组较5%、10%及30%含药血清组OD值比较差异具有统计学意义(P<0.05);碱性磷酸酶染色后镜下观察在浓度为20%时染色区域最密集;5%、10%、20%含药血清组与其他各组BGP、OPN、ALP、COL-I含量比较差异具有统计学意义(P<0.05),且20%含药血清组与5%、10%含药血清组比较差异具有统计学意义(P<0.05);20%含药血清组与其他各组BMP2、BMP4、Smad1、RUNX2mRNA表达比较差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论固本增骨方能促进BMSCs的增殖,并且能促进成骨标志蛋白BGP、OPN、ALP、COL-I蛋白含量的增加,且在20%浓度为最佳,这个机制可能是激活了BMPSmad/RUNX2信号通路实现的。

IRAK-4对成骨细胞分化BMP-Smad通道的影响

目的探讨白细胞介素-l受体相关激酶-4对成骨细胞分化过程BMP-Smad通道的影响。方法 C2C12细胞是肌卫星细胞,不同培养条件下有不同分化潜能。它可分化为成骨细胞,是研究体外成骨细胞分化的理想模型。C2C12细胞培养于培养板中,随机分为3组,每组加入不同培养物,模拟干细胞向成骨细胞分化过程中受到的不同刺激。检测ALP活性、Smad1 mRNA、P-Smad1蛋白表达,观察不同刺激对成骨细胞分化的影响。结果与正常对照组比较,BMP-2组ALP活性明显增加,与BMP-2组比,BMP2+IRAK-4siRNA转染组ALP活性增加,BMP2+IRAK-4siRNA转染组和BMP-2组比Smadl mRNA的表达只是轻微增加,P-Smad1蛋白表达明显增加。结论 BMP-2可增强C2C12细胞成骨化,IRAK-4可抑制C2C12细胞被BMP-2诱导的成骨化,其机制可能是通过减弱BMP-Smad通道中Smad1磷酸化水平实现的。

IRAK-4对成骨细胞分化BMP-Smad通道的影响

骨形成是一个复杂现象,当骨折发生时,附近骨髓中的间充质干细胞在细胞外基质和损伤部位的各种细胞因子刺激激活下发育分化成为成骨细胞[1]。之后,经过成骨细胞增殖、细胞外基质成熟和矿化等三个阶段,最终完成骨形成过程。这些过程易受多种因素的影响。其中成骨细胞的作用为合成骨基质,由间充质干细胞分化发育形成[2]。破骨细胞的作用为降解骨基质,由骨髓单核巨噬细胞分化演变而成。

生龙接骨胶囊对骨折大鼠BMP-Smad信号通路的影响

目的探讨生龙接骨胶囊对骨折大鼠BMP-Smad信号通路的影响。方法将大鼠随机分为假手术组、模型组和生龙接骨胶囊组(600 mg/kg),建立胫骨骨折大鼠模型,给药4周后,苏木精和伊红(HE)染色评估骨折区域形态,免疫组化染色检测骨折区域Col-Ⅰ表达,Western blot法检测骨折区域组织BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF蛋白表达。制备生龙接骨胶囊含药血清,以此处理成骨细胞,CCK-8实验检测成骨细胞活力,试剂盒检测ALP活性,RT-qPCR法检测细胞BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF mRNA表达。结果X线片、HE染色和Col-Ⅰ免疫组化染色均显示生龙接骨胶囊促进了胫骨骨折愈合。与模型组比较,生龙接骨胶囊组大鼠骨折区域组织BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF蛋白表达均升高(P<0.05)。与对照组比较,生龙接骨胶囊含药血清组成骨细胞活力、ALP活性和BMP-2、Smad1、Smad4、RUNX-2、OSX、VEGF mRNA表达均升高(P<0.05)。结论生龙接骨胶囊可促进骨折愈合和成骨细胞形成,其机制可能与BMP-Smad信号通路的激活有关。

正弦电磁场促进成骨细胞成熟分化依赖于BMP-Smad信号通路

正弦电磁场(SEMFs)能够显著促进大鼠成骨细胞(ROBs)成熟分化,但其作用机制未知。本研究旨在阐明BMP-Smad信号通路对SEMFs促进ROBs成熟分化的影响。取新生SD大鼠颅骨,多次酶消化体外分离培养得到ROBs传代培养后,利用50 Hz 1.8 m Ts SEMFs处理0,5,15,30和60min,Western印迹检测BMP-2表达和Smad1/5/8磷酸化水平,免疫荧光染色检测P-Smad1/5/8核转位。加入BMP-Smad信号通路的阻断剂noggin后,50 Hz 1.8 m Ts SEMFs分别处理3 d和6 d(2h/d)后,检测胞内碱性磷酸酶(ALP)活性,磁场处理2 d后(2 h/d),real-time PCR和Western印迹分别检测Ⅰ型胶原(collagen1)和成骨相关转录因子RUNX-2基因和蛋白质表达量。结果发现,50Hz 1.8 m Ts SEMFs处理ROBs后,BMP-2的表达量显著增加,胞内Smad1/5/8快速磷酸化,而对非磷酸化的Smad1/5/8表达无影响。同时,SEMFs处理30 min后引起P-Smad1/5/8发生核转位。50Hz 1.8m Ts SEMFs能够显著促进ALP活性增加,促进成骨相关因子collagen1和RUNX-2基因和蛋白质表达。加入BMP-Smad信号通路的阻断剂noggin后,SEMFs促进ALP活性增加,collagen1和RUNX-2基因和蛋白质表达水平被显著抑制。上述结果说明,50 Hz 1.8 m Ts SEMFs促进成骨细胞成骨性分化依赖于BMP-Smad信号通路。

BMP-Smad信号通路在骨髓间充质干细胞分化中的作用

骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)是骨髓基质中的一种多功能干细胞,离体培养可诱导分化为软骨细胞、成骨细胞、脂肪细胞等。骨形态发生蛋白信号通路(bone morphogenetic protein signaling pathways,BMPS)参与BMSCs分化的胞内信号调控,是向成骨细胞分化的主要途径,对骨骼的形成具有重要作用。本文详细介绍BMP-Smad通路在BMSCs的研究现状,着重强调机械载荷、外源性药物和因子的补充。从BMSCs角度探究促进骨形成、增加生长期的峰值骨量、缓解老年期骨丢失速率的部分机制,从而为骨质疏松的防治提供新的理论依据。在疾病方面的应用也为今后筛选基因辅助治疗提供关键性靶点,致力于对后续BMSCs研究提供一定的思路。

目标基因测序技术检测与下颌前突相关的BMP-Smad信号通路基因突变

目的:采用目标基因捕获联合二代测序技术探索BMP-Smad信号通路基因与下颌前突(mandibular prognathism)相关的变异。方法 :从同济大学附属口腔医院收集176例下颌前突患者及155例正常对照,分别采集5 m L静脉血并提取基因组DNA。采用Nimble Gen捕获富集系统对病例对照组的23个目标基因的编码区和侧翼区进行捕获富集,通过Illumina Hiseq 2000测序平台进行测序。通过比较变异位点基因型及等位基因分布频率的差异,探索与下颌前突相关的突变位点。结果:共发现7个与下颌前突相关的常见变异,分别位于5个基因上:chr4:81975103(BMP3)、rs7078571(BMPR1A)、chr2:148686946(ACVR2A)、rs1128919(ACVR2A)、rs2070489(ACVR2B)、chr18:48610378(SMAD4)、chr18:48610376(SMAD4)。未发现罕见变异的分布差异有显著性。结论 :通过目标基因测序的方法检测到了病例对照组中的常见变异和罕见变异,并发现了与下颌前突相关的可能致病基因BMP3、BMPR1A、ACVR2A、ACVR2B、Smad4。未检测到下颌前突的罕见致病位点。

补肾活血方调控膝骨性关节炎大鼠软骨下骨的作用机制研究

目的探讨补肾活血方对大鼠膝骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)软骨下骨骨重建中BMP-2及Smad-1/5的调节作用机制。方法将24只SPF级健康6月龄雌性SD大鼠随机分为治疗组、模型对照组及假手术组。治疗组、模型对照组参考改良Hulth造模法构建膝骨性关节炎模型,造模成功后4周模型对照组及假手术组灌予生理盐水,治疗组灌予等量补肾活血中药干预,并于灌胃第4、8周,测定软骨下骨BMP-2及Smad-1/5的表达水平。结果假手术组、治疗组在BV/TV、Tb.N上明显低于模型对照组(P<0.05),在Tb.Th、Tb.Sp上明显高于模型对照组(P<0.05)。假手术组与治疗组Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp上比较,差异有统计学意义(P<0.05),用药4周,治疗组BMP-2、Smad-1/5灰度值及阳性细胞个数较模型对照组增加(P<0.05),较假手术组有所减少,差异无统计学意义(P>0.05);用药8周后与用药4周比较,BMP-2、Smad-1/5灰度值及阳性细胞个数增加(P<0.05)。结论补肾活血方通过提高BMP-2及Smad-1/5在KOA软骨下骨骨平衡分配,改善KOA软骨下骨异常代谢,从而起到治疗KOA的作用。

外源性骨形态发生蛋白9转入肺鳞癌细胞对其活性的影响及作用机制

目的观察骨形态发生蛋白(BMP)9对人肺鳞癌细胞株YTMLC-90迁移和侵袭能力的影响及其作用机制。方法 RT-PCR和Western印迹法检测YTMLC-90细胞和正常人支气管上皮细胞(NHBE)中BMP9 mRNA和蛋白表达水平;以转染重组腺病毒Ad-BMP9的YTMLC-90细胞为研究组,转染Ad-GFP为阴性对照组,未转染为空白对照组;采用划痕愈合实验检测3组细胞迁移能力,Transwell实验检测迁移和侵袭能力,同时检测迁移相关因子基质金属蛋白酶(MMP)2 mRNA和蛋白表达情况;Western印迹法检测3组细胞BMP-Smad信号通路中Smad 1/5磷酸化水平。结果YTMLC-90细胞中BMP9 mRNA和蛋白表达量均明显低于NHBE细胞(P<0.05)。Ad-BMP9转染YTMLC-90细胞后胞内BMP9蛋白表达量明显高于阴性对照组(P<0.01)。空白对照组48 h的细胞划痕愈合率与阴性对照组比较差异无统计学意义(P>0.05);研究组细胞划痕愈合率明显低于阴性对照组和空白对照组,穿过小室膜和基质胶的YTMLC-90细胞数均明显少于阴性对照组和空白对照组,MMP2表达量明显低于阴性对照组,MMP2mRNA和蛋白表达量均明显低于阴性对照组(均P<0.05)。YTMLC-90细胞高表达BMP9后其p-Smad 1/5表达量明显高于阴性对照组和空白对照组(P<0.01)。结论外源性BMP9转入人肺鳞癌细胞株YTMLC-90可有效抑制其迁移和侵袭能力,激活BMP-Smad信号通路是该抑制作用的机制之一。

经皮穴位电刺激联合地佐辛调控BMP-Smad通路促进髋部骨折大鼠骨折愈合

目的观察经皮穴位电刺激联合地佐辛对髋部骨折大鼠血清酶活性、血管生成及BMP-Smad信号通路的影响。方法24只SD大鼠随机分为对照组(Control组)、模型组(Model组)以及治疗组(经皮穴位电刺激联合地佐辛给药组),每组8只。X射线获取Garrett评分,ELISA检测各组大鼠血清ALP含量,测定各组大鼠骨体积分数与骨表面积/体积;qPCR检测各组大鼠骨髓VEGF和VEGFA的mRNA表达水平;Western blot法测定各组大鼠骨髓BMP2、p-SMAD1/5的蛋白表达。结果与Model组比较,治疗组大鼠Garrett评分明显升高,血清ALP含量降低;骨体积分数与骨表面积/体积比明显升高,大鼠骨髓VEGF和VEGFA的mRNA水平升高,BMP2、p-SMAD1/5蛋白表达升高。结论经皮穴位电刺激联合地佐辛通过激活BMP-Smad通路促进髋骨骨折大鼠的骨折愈合。