解放军医学院学报

作者：王振宁, 江小霞, 张宇, 薛蕊, 刘留, 王晓林, 刘亚蛟, 徐璐璐

关键词：低氧, 颌骨骨髓间充质干细胞, 生物学活性, 长链非编码RNA, 高通量测序

背景近年来，颌骨骨髓间充质干细胞(jaw bone marrow-derived mesenchymal stem cell，JBMMSCs)以其优秀的生物学特性备受瞩目。低氧作为一种常见的微环境，在增强JBMMSCs抗性方面发挥的作用尚未见报道，值得探究。目的探索低氧对JBMMSCs生物学活性的影响以及低氧处理JBMMSCs后差异表达的长链非编码RNA(long non-coding RNAs，lncRNAs)及mRNAs，为进一步探究lncRNAs在调控JBMMSCs生物学性能中的作用机制提供理论基础。方法从C57BL/6N小鼠下颌骨中分离培养JBMMSCs并对其进行鉴定。利用50 µmol/L氯化钴(CoCl2)培养JBMMSCs，建立JBMMSCs低氧细胞模型，以常氧条件下细胞为对照，通过免疫荧光、Western blot检测低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)的表达情况，对细胞模型进行验证。在此基础上，区分低氧和常氧组，通过CCK-8、细胞划痕实验及Ki67免疫荧光染色观察低氧对JBMMSCs增殖、迁移等的影响。对低氧及常氧条件下的JBMMSCs进行高通量测序，以|log2FC|≥1且P＜0.05为筛选标准，筛选差异表达的lncRNAs和mRNAs，并对其生物学功能和作用机制进行预测。结果从小鼠下颌骨中提取的JBMMSCs呈长梭形、漩涡状生长，经鉴定符合间充质干细胞特点。采用50 µmol/L CoCl2处理72 h后低氧标记物HIF-1α表达较对照组升高(P=0.0023)。CCK-8和Ki67免疫荧光染色结果显示，低氧可促进JBMMSCs的增殖能力(P=0.0057)。细胞划痕实验结果显示，低氧可增强JBMMSCs迁移能力(P=0.0040)。利用高通量测序技术，筛选出低氧条件下12个差异表达的lncRNAs，其中4个表达上调，8个表达下调。利用生物信息学分析对差异最为显著的lncRNA-4632427E13Rik的下游miRNAs和靶基因进行预测，初步形成lncRNA-miRNA-mRNA互作网络。通过GO和KEGG分析发现，低氧处理后可显著富集到14条信号通路，并且其中多条信号通路可能与调控干细胞增殖分化和可塑性维持相关。结论低氧可促进JBMMSCs的增殖、迁移等能力，预测lnc-4632427E13Rik可能在低氧调控JBMMSCs生物学性能过程中发挥作用。

来源：2023年第10期

《解放军医学院学报》期刊编辑部

查看解放军医学院学报杂志2023年第10期