马BMSCs成软骨细胞诱导分化及其关键lncRNAs-mRNAs的筛选分析

摘要

为进一步筛选BMSCs(Bonemarrowmesenchymalstemcells,BMSCs)成软骨细胞诱导分化中关键lncRNAs、mRNAs，本研究以马BMSCs为研究对象，对向软骨细胞诱导不同分化阶段的细胞开展全转录组测序，筛选出在BMSCs成软骨细胞分化中具有重要功能的lncRNAs和mRNAs，并对mRNAs和lncRNAs及其靶基因进行验证，并构建lncRNAs对BMSCs成软骨细胞分化的调控网络。结果表明：1）体外成功建立了马BMSCs系，并成功诱导分化成软骨细胞。2）对不同分化阶段的BMSCs进行高通量转录组测序后，共鉴定出3 592个lncRNAs，其中，差异高表达的lncRNAs有250个，低表达的116个，差异高表达的mRNAs有280条，低表达的105条。3）筛选并验证了5个调控马BMSCs向软骨细胞诱导分化中的潜在候选因子，包括lnc-cpm、lnc-traf3、lnc-22173、lnc-acvr2a及lnc-pde4d，以及9个对应靶标基因MDM2、TRAF3、USP25、ACVR2A、PDE4D、BCL2、WAF1、SIRT1及NRF2。4）构建了差异表达的lncRNA与mRNA互作调控网络，主要富集于Wnt信号通路、p53信号通路、MAPK及NF-κb信号通路中。综上，本研究经全转录组测序与分析，成功筛选到马BMSCs分化为软骨细胞过程中表达显著的差异基因，可为后续进一步揭示软骨细胞分化过程中lncRNAs与靶基因的互作机制奠定了必要的前期基础，为BMSCs用于软骨修复的细胞治疗提供了科学依据。

关键词

马 / BMSCs / 诱导分化 / 软骨细胞 / lncRNA

基金资助

内蒙古自治区自然科学基金项目（2020MS03045）; 国家自然科学基金项目（32260871）