Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phức hợp miRNA2861 và peptide α-helix dimers xâm nhập tế bào tăng tốc quá trình tạo xương của tế bào gốc trung mô
Tóm tắt
Việc phục hồi khả năng chức năng của tế bào gốc trung mô (MSCs) thông qua sửa đổi biểu sinh là một hướng đi đầy hứa hẹn cho các bệnh nhân có khả năng tạo xương yếu. Nghiên cứu này tập trung vào việc tăng tốc quá trình tạo xương từ MSCs bằng cách sử dụng microRNA (miRNA)2861 và một peptide xâm nhập tế bào (CPP), LK. Chúng tôi thực hiện thử nghiệm xâm nhập MSCs của phức hợp giữa các peptide LK và miRNA 2861. Ba thí nghiệm khác nhau đã được thực hiện để điều tra tác động của miRNA 2861 lên sự phân hóa tạo xương trong MSCs: 1) cường độ nhuộm alizarin đỏ, phản ánh trạng thái khoáng hóa của các tế bào tạo xương; 2) biểu hiện gen liên quan đến sự phân hóa tế bào tạo xương; 3) xác nhận sự dịch mã protein tương ứng để so sánh với mức độ biểu hiện RNA. Chúng tôi phát hiện rằng cLK hiệu quả trong việc chuyển giao miRNA 2861 vào bào tương của MSCs người và thúc đẩy sự phân hóa tạo xương cũng như khoáng hóa. Phức hợp miRNA 2861 với LK có thể có tác động tích cực đến sự phân hóa tạo xương từ MSCs và khoáng hóa. Các liệu pháp sử dụng miRNA kết hợp với LK có thể là ứng cử viên tốt cho việc gia tăng quá trình tạo xương ở bệnh nhân.
Từ khóa
#tế bào gốc trung mô #miRNA #tạo xương #peptide xâm nhập tế bào #sửa đổi biểu sinhTài liệu tham khảo
Chin DK, Park JY, Yoon YS, Kuh SU, Jin BH, Kim KS, et al. Prevalence of osteoporosis in patients requiring spine surgery: incidence and significance of osteoporosis in spine disease. Osteoporos Int. 2007;18(9):1219–24.
Park SB, Chung CK. Strategies of spinal fusion on osteoporotic spine. J Korean Neurosurg Soc. 2011;49(6):317–22.
Blume SW, Curtis JR. Medical costs of osteoporosis in the elderly Medicare population. Osteoporos Int. 2011;22(6):1835–44.
Garcia-Gareta E, Coathup MJ, Blunn GW. Osteoinduction of bone grafting materials for bone repair and regeneration. Bone. 2015;81:112–21.
Goulet JA, Senunas LE, DeSilva GL, Greenfield ML. Autogenous iliac crest bone graft. Complications and functional assessment. Clin Orthop Relat Res. 1997;339:76–81.
Moore WR, Graves SE, Bain GI. Synthetic bone graft substitutes. ANZ J Surg. 2001;71(6):354–61.
Coipeau P, Rosset P, Langonne A, Gaillard J, Delorme B, Rico A, et al. Impaired differentiation potential of human trabecular bone mesenchymal stromal cells from elderly patients. Cytotherapy. 2009;11(5):584–94.
Campana V, Milano G, Pagano E, Barba M, Cicione C, Salonna G, et al. Bone substitutes in orthopaedic surgery: from basic science to clinical practice. J Mater Sci Mater Med. 2014;25(10):2445–61.
Xu F, Li W, Yang X, Na L, Chen L, Liu G. The Roles of Epigenetics Regulation in Bone Metabolism and Osteoporosis. Front Cell Dev Biol. 2020;8: 619301.
Husain A, Jeffries MA. Epigenetics and Bone Remodeling. Curr Osteoporos Rep. 2017;15(5):450–8.
Cantley MD, Fairlie DP, Bartold PM, Rainsford KD, Le GT, Lucke AJ, et al. Inhibitors of histone deacetylases in class I and class II suppress human osteoclasts in vitro. J Cell Physiol. 2011;226(12):3233–41.
Jing D, Hao J, Shen Y, Tang G, Li ML, Huang SH, et al. The role of microRNAs in bone remodeling. Int J Oral Sci. 2015;7(3):131–43.
Peng S, Gao D, Gao C, Wei P, Niu M, Shuai C. MicroRNAs regulate signaling pathways in osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells (Review). Mol Med Rep. 2016;14(1):623–9.
Liu T, Hou L, Zhao Y, Huang Y. Epigenetic silencing of HDAC1 by miR-449a upregulates Runx2 and promotes osteoblast differentiation. Int J Mol Med. 2015;35(1):238–46.
Li H, Xie H, Liu W, Hu R, Huang B, Tan YF, et al. A novel microRNA targeting HDAC5 regulates osteoblast differentiation in mice and contributes to primary osteoporosis in humans. J Clin Invest. 2009;119(12):3666–77.
Nam SH, Lee Y, Ahn JH, Chung CK, Yang HJ, Park SB, et al. Augmented osteogenesis of mesenchymal stem cells using a fragmented Runx2 mixed with cell-penetrating, dimeric a-helical peptide. Eur J Pharm Sci. 2020;144:105210.
Nam SH, Jang J, Cheon DH, Chong SE, Ahn JH, Hyun S, et al. pH-Activatable cell penetrating peptide dimers for potent delivery of anticancer drug to triple-negative breast cancer. J Control Release. 2021;330:898–906.
Oldknow KJ, MacRae VE, Farquharson C. Endocrine role of bone: recent and emerging perspectives beyond osteocalcin. J Endocrinol. 2015;225(1):R1-19.
Karasik D, Rivadeneira F, Johnson ML. The genetics of bone mass and susceptibility to bone diseases. Nat Rev Rheumatol. 2016;12(8):496.
Wein MN, Spatz J, Nishimori S, Doench J, Root D, Babij P, et al. HDAC5 controls MEF2C-driven sclerostin expression in osteocytes. J Bone Miner Res. 2015;30(3):400–11.
Hu R, Liu W, Li H, Yang L, Chen C, Xia ZY, et al. A Runx2/miR-3960/miR-2861 regulatory feedback loop during mouse osteoblast differentiation. J Biol Chem. 2011;286(14):12328–39.
Chong SE, Oh JH, Min K, Park S, Choi S, Ahn JH, et al. Intracellular delivery of immunoglobulin G at nanomolar concentrations with domain Z-fused multimeric alpha-helical cell penetrating peptides. J Control Release. 2021;330:161–72.
Ha M, Nam SH, Sim K, Chong SE, Kim J, Kim Y, et al. M. Highly Efficient Photothermal Therapy with Cell-Penetrating Peptide-Modified Bumpy Au Triangular Nanoprisms using Low Laser Power and Low Probe Dose. Nano Lett. 2021;21(1):731–9.
Kim Y, Hwang S, Khalmuratova R, Kang S, Lee M, Song Y, et al. alpha-Helical cell-penetrating peptide-mediated nasal delivery of resveratrol for inhibition of epithelial-to-mesenchymal transition. J Control Release. 2020;317:181–94.
Kangari P, Talaei-Khozani T, Razeghian-Jahromi I, Razmkhah M. Mesenchymal stem cells: amazing remedies for bone and cartilage defects. Stem Cell Res Ther. 2020;11(1):492.