miR-508-5p通过靶向性别决定区Y相关HMG盒11抑制人牙周膜干细胞的成骨分化

miR-508-5p suppresses osteogenic differentiation of human periodontal ligament stem cells via targeting sex-determining region Y-related HMG-box 11.

作者信息Jing Guo, Xiang-Ying Ouyang, Jian-Ru Liu, Wen-Yi Liu, Yuan-Bo Wang
PMID39873049
发布时间2025-01
DOI10.1016/j.jds.2024.08.012

实验完整度

研究包含体外细胞实验(hPDLSCs)和分子验证(双荧光素酶报告基因),但缺乏动物模型和患者样本等额外证据层级。

主要模型

hPDLSCs(人牙周膜干细胞) 293T细胞(双荧光素酶报告基因实验)

重点核对

hPDLSCs分离自健康前磨牙,患者年龄18-25岁,使用第3至6代细胞 miR-508-5p mimics和inhibitor转染,转染后48小时检测SOX11表达,成骨诱导后0、1、4、7天检测成骨标志物 成骨诱导培养基含50 mg/L地塞米松、10 mmol/L β-甘油磷酸钠、50 mg/L维生素D3 双荧光素酶报告基因实验使用293T细胞,共转染SOX11 3'-UTR野生型或突变型质粒和miR-508-5p mimics或mimics NC

摘要

背景/目的:牙周炎造成的局部炎症微环境对牙周组织再生有负面影响,因此需要开发增强干细胞再生能力的方法。本研究探讨了miR-508-5p在人牙周膜干细胞(hPDLSCs)成骨分化中的调控作用及其潜在机制。材料与方法:通过抑制或过表达miR-508-5p研究其在hPDLSCs成骨分化中的调控作用。使用Western blot和实时PCR分析性别决定区Y相关HMG盒11(SOX11)和成骨标志物的表达。使用茜素红S(ARS)染色和碱性磷酸酶(ALP)染色检测成骨分化。进行双荧光素酶报告基因实验以确认SOX11是miR-508-5p的靶标。结果:在hPDLSCs成骨分化过程中,miR-508-5p表达水平逐渐降低,而SOX11表达升高。抑制miR-508-5p显著促进hPDLSCs的成骨分化,而过表达则抑制该过程。SOX11过表达逆转了miR-508-5p对hPDLSCs成骨分化的抑制作用。miR-508-5p下调显著增加SOX11;双荧光素酶报告基因实验为它们的直接靶向提供了证据。结论:miR-508-5p下调通过靶向SOX11促进hPDLSCs的成骨分化。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
miR-508-5p在hPDLSCs成骨分化中的调控作用及其靶向机制是什么?
核心机制
miR-508-5p通过靶向SOX11的3'-UTR,抑制SOX11表达,从而抑制hPDLSCs的成骨分化。
主要证据
在hPDLSCs中,miR-508-5p过表达降低成骨标志物表达、ALP活性和矿化,抑制剂则相反;双荧光素酶报告基因实验证实miR-508-5p直接结合SOX11 3'-UTR;SOX11过表达逆转miR-508-5p的抑制作用。
研究意义
该研究为增强hPDLSCs的成骨分化能力提供了新见解,可能有助于促进牙周组织再生。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

hPDLSCs的分离与鉴定

获得并确认具有间充质干细胞特性的hPDLSCs,为后续实验提供细胞模型。

从健康前磨牙牙周膜组织分离hPDLSCs,培养至P3代,通过流式细胞术检测表面标志物,并诱导成骨和成脂分化以验证多向分化潜能。

2

miR-508-5p在成骨分化过程中的动态表达

观察miR-508-5p在hPDLSCs成骨分化中的表达变化,提示其可能参与调控。

在成骨诱导的不同时间点(0、1、4、7天)通过qRT-PCR检测miR-508-5p的表达水平。

3

miR-508-5p对hPDLSCs成骨分化的功能影响

验证miR-508-5p过表达或抑制对hPDLSCs成骨分化的影响。

将miR-508-5p mimics或inhibitor及相应阴性对照转染至hPDLSCs,成骨诱导后检测成骨标志物表达、ALP活性和钙结节形成。

4

SOX11作为miR-508-5p潜在靶标的预测与验证

验证SOX11是否为miR-508-5p的直接靶标,并检测SOX11在成骨分化中的表达变化。

利用TargetScan和starBase数据库预测miR-508-5p的靶基因,并通过qRT-PCR和Western blot检测成骨分化过程中SOX11的表达变化;通过双荧光素酶报告基因实验验证miR-508-5p与SOX11 3'-UTR的直接结合。

5

SOX11介导miR-508-5p对成骨分化的调控

验证SOX11是miR-508-5p调控成骨分化的关键下游效应分子。

在hPDLSCs中共转染miR-508-5p mimics和SOX11过表达质粒(wt或mut),检测成骨标志物、ALP活性和ARS染色。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
α-MEM培养基Gibco--
胎牛血清Analysis Quiz--
青霉素-链霉素Gibco--
磷酸盐缓冲液Servicebio--
25 cm2细胞培养瓶NEST--
胰蛋白酶-EDTAGibco--
牛血清白蛋白Solarbio--
CD29抗体BioLegend--
CD31抗体BioLegend--
CD34抗体BioLegend--
CD45抗体BioLegend--
CD73抗体BioLegend--
CD90抗体BioLegend--
CD105抗体BioLegend--
CD146抗体BioLegend--
NovoCyte流式细胞仪----
地塞米松----
β-甘油磷酸钠----
维生素D3----
BCIP/NBT碱性磷酸酶显色试剂盒Beyotime--
ALP检测试剂盒Jiancheng--
茜素红SSolarbio--
成脂诱导培养基ProCell--
油红OSolarbio--
TRIzol试剂Invitrogen--
ABScript II cDNA第一链合成试剂盒Abclonal--
qPCR SYBR Green预混液Abclonal--
RIPA裂解液Solarbio--
BCA蛋白检测试剂盒EpiZyme--
SDS-PAGE凝胶EpiZyme--
PVDF膜----
脱脂牛奶----
TBST缓冲液Solarbio--
ECL化学发光底物Solarbio--
Touch Imager接触式化学发光成像系统e-BLOT--
SOX11抗体Proteintech--
Runx2抗体Proteintech--
β-actin抗体Proteintech--
COL1A1抗体ABclonal--
OCN抗体ABclonal--
抗兔辣根过氧化物酶标记二抗Proteintech--
miR-508-5p模拟物GenePharma--
miR-508-5p抑制剂GenePharma--
模拟物阴性对照GenePharma--
抑制剂阴性对照GenePharma--
HighGene Plus转染试剂Abclonal--
GP-transfect-Mate转染试剂Gemma Biotechnology--
双荧光素酶报告基因检测试剂盒Gemma Biotechnology--
96孔板Corning Costar--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
hPDLSCs的分离与培养
细胞来源:健康前磨牙,患者年龄18-25岁;使用P3-P6代细胞;培养基成分和培养条件
阅读提示:Materials and methods - Isolation and cultivation of hPDLSCs
成骨分化诱导
成骨培养基组成:50 mg/L地塞米松、10 mmol/L β-甘油磷酸钠、50 mg/L维生素D3、10% FBS;诱导时间:7天(ALP)、21天(ARS)
阅读提示:Materials and methods - Multiple differentiation potential of the hPDLSCs
miR-508-5p转染
转染试剂:HighGene Plus;转染后时间:48小时(检测SOX11)、成骨诱导后0、1、4、7天(检测成骨标志物)
阅读提示:Materials and methods - Oligonucleotides and cell transfection
双荧光素酶报告基因实验
293T细胞共转染SOX11 3'-UTR-wt或mut质粒和miR-508-5p mimics或NC;转染试剂:GP-transfect-Mate;检测时间:转染后48小时
阅读提示:Materials and methods - Dual luciferase reporter assay
Western blot
抗体浓度:anti-SOX11 1:500、anti-Runx2和anti-β-actin 1:2000、anti-COL1A1和anti-OCN 1:1000、二抗1:2000;蛋白上样量25 μg/孔
阅读提示:Materials and methods - Western blot analysis