敲减NPTX1促进人骨髓间充质干细胞成骨分化

摘要

目的：初步探究神经元正五聚体1(neuronal pentraxin 1,NPTX1)基因对人骨髓间充质干细胞(human bone marrow mesenchymal stem cells, hBMSCs)成骨分化调控的作用机制。方法：将hBMSCs进行成骨诱导培养，在不同的时间点(0、 3、 7、 10、 14 d)收集RNA,通过实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qPCR)技术检测成骨分化调控相关的Runt相关转录因子2(runt-related transcription factor 2,RUNX2)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(osteocalcin,OCN)以及NPTX1的mRNA表达水平。通过构建NPTX1 shRNA慢病毒并感染hBMSCs,建立NPTX1稳定敲减的hBMSCs细胞系；采用ALP染色、茜素红(alizarin red, AR)染色和qPCR等方法检测敲减NPTX1对hBMSCs成骨分化能力的影响。结果：体外诱导hBMSCs成骨分化时，随着成骨诱导时间的延长，与第0天相比，成骨基因RUNX2、ALP和OCN表达量均显著升高，而NPTX1表达量明显降低(P<0.01)。慢病毒感染hBMSCs 72 h后，qPCR结果显示NPTX1敲减效率高于60%。hBMSCs敲减NPTX1后，将敲减NPTX1组(shNPTX1组)及其对照组(shNC组)在普通增殖培养基下进行培养后提取RNA,qPCR结果显示和shNC组相比，shNPTX1组的成骨相关基因RUNX2和成骨细胞特异性转录因子(osterix,OSX)表达量显著增高(P<0.01)。ALP染色试验显示成骨诱导7 d时，shNPTX1组较shNC组显色明显加深；AR染色试验显示成骨诱导14 d时，shNPTX1组较shNC组矿化结节明显增多。结论：NPTX1对hBMSCs成骨分化具有调控作用，且其敲减可促进hBMSCs的成骨分化，该结果提示NPTX1可能成为治疗骨质疏松症等成骨异常疾病的潜在靶点。

关键词

骨髓间充质干细胞 / NPTX1基因 / 成骨分化