circRNA SIPA1L1修饰外泌体对脂多糖刺激下人牙髓干细胞成骨分化的影响

目的:探究环状RNA(circRNA)信号诱导增殖相关蛋白1样蛋白1(signal-induced proliferation-associated 1 like 1,SIPA1L1)修饰人牙髓干细胞(human dental pulp stem cell,hDPSC)来源外泌体(exosome,Exo)对脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)刺激下的hDPSC成骨分化能力的影响。方法:将circSIPA1L1过表达质粒载体转染至hDPSC后分离Exo,透射电镜观察形态特征,Western blot测定Exo标志蛋白CD81、Hsp70、TSG101表达,qRT-PCR检测circSIPA1L1相对表达量,用PHK26荧光标记Exo并观察hDPSC摄取情况。hDPSC分为对照组、LPS组、LPS+hDPSC Exo组、LPS+circSIPA1L1-hDPSC Exo组,CCK-8检测各组hDPSC增殖;酶联免疫吸附测定(ELISA)各组hDPSC培养上清液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6水平,茜素红染色检测各组hDPSC红色钙结节形成,Western blot测定各组hDPSC中碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)、骨桥素(OPN)、Runt相关转录因子2(Runx2)及牙本质涎磷蛋白(DSPP)蛋白表达。结果:hDPSC与转染circSIPA1L1后的hDPSC中分离得到椭圆形或圆形颗粒物,直径大多分布在约100 nm处,CD81、Hsp70及TSG101蛋白表达明显,且circSIPA1L1修饰hDPSC来源Exo中circSIPA1L1相对表达量显著高于hDPSC来源Exo(P<0.05),并观察到hDPSC来源Exo与circRNA SIPA1L1修饰hDPSC来源Exo均可被hDPSC所摄取。与LPS组比较,LPS+hDPSC Exo组和LPS+circSIPA1L1-hDPSC Exo组hDPSC增殖能力显著升高(P<0.05),hDPSC培养上清液中TNF-α、IL-1β、IL-6水平显著降低(P<0.05),红色钙结节明显增多,细胞中ALP、OCN、OPN、Runx2、DSPP蛋白相对表达量显著上调(P<0.05)。此外,与LPS+hDPSC Exo组比较,LPS+circSIPA1L1-hDPSC Exo组hDPSC增殖能力显著升高(P<0.05),hDPSC培养上清液中TNF-α、IL-1β、IL-6水平也显著降低(P<0.05),红色钙结节更多,细胞中ALP、OCN、OPN、Runx2、DSPP蛋白相对表达量也显著上调(P<0.05)。结论:circRNA SIPA1L1修饰hDPSC来源的Exo能够提高LPS刺激下hDPSC的增殖水平,抑制促炎因子释放,增强hDPSC的成骨分化能力。