骨髓间充质干细胞(MSCs)移植修复梗死心肌已成为研究的热点。MSCs迁移到受损组织是干细胞修复组织至关重要的第一步,但研究表明经血管移植时,迁移到损伤区域的MSCs极少。因此研究影响MSCs迁移的相关机制至关重要。我们的初步工作显示缺氧处理能增强MSCs的迁移能力,microRNA芯片检测显示与正常培养的MSCs相比,缺氧处理后的MSCs有4个miRNA表达下调,有miR-211 等15个miRNA表达上调,根据靶基因预测分析显示miR-211与细胞运动有较大的关系,且其他研究表明miR-211与肿瘤细胞的迁移能力有关,因此,我们推测miR-211在MSCs迁移过程中可能发挥重要作用,本研究拟通过体内外实验深入研究miR-211对MSCs迁移能力的调控作用及机制,从新的角度阐明干细胞迁移的机制,并可能为改善MSC移植修复梗死心肌的疗效提供新的思路。
Mesenchymal stem cells;Myocardial infarction;miR-211;stat5a;Migration
骨髓间充质干细胞(MSCs)移植修复梗死心肌已成为研究的热点。MSCs迁移到受损组织是修复组织的至关重要的第一步,现有的研究表明经血管移植时,迁移到损伤区域的MSCs 极少。因此研究影响MSCs迁移的相关机制至关重要。目的研究microRNA调节MSCs迁移能力的机制,寻求提高MSCs迁移能力的方法。方法在体外,利用microRNA芯片比较缺氧和常氧条件下microRNA的表达差异,并用transwell 方法对MSCs转染miR-211mimic或shRNA 后的迁移能力进行研究。运用miRBase、TargetScan等在线软件预测miR-211的靶基因,并用双荧光素酶报告基因进行验证。在体内,通过将雄性MSCs静脉注射到雌性大鼠体内的方式,研究细胞在心梗后的迁移到梗死区数量,并采用心超评价心功能。结果1)缺氧处理能增强 MSCs的迁移能力;2)microRNA芯片检测显示与常氧MSCs相比,缺氧处理后MSCs的miR-211、miR-223等15个miRNA表达上调,而根据microRNA靶基因预测软件分析显示miR-211与细胞运动有较大的关系,且其他研究表明miR-211与肿瘤细胞的迁移能力有关,因此,我们推测miR-211在MSCs迁移过程中起重要作用。3)Transwell实验证实miR-211能上调MSCs的迁移能力,且采用双荧光素酶报告基因确证stat5a是miR-211的靶基因。4)体内实验表明miR-211能提高MSCs迁移到心梗区域的能力,MSCs过表达miR-211后能显著改善心梗后心功能。5)用shRNA技术抑制stat5a后,低表达miR-211对MSC迁移能力的抑制作用被削弱,进一步证实miR-211是通过stat5a来起作用。结论以上结果表明miR-211是调节MSC迁移的重要因素,其可能通过调节下游靶基因stat5a而发挥作用,从而修复梗死心肌。