中文摘要：

探索间充质干细胞（MSCs）成软骨分化的基本理论是种子细胞领域的重要命题。我们比较了小鼠MSCs和软骨诱导分化后的miRNA表达谱，发现并验证到miR-143/145功能簇表达明显下调，生物信息学预测软骨分化中的转录因子SOX9及RelA为该簇的潜在靶基因，因此推测该簇可能直接调控其靶基因SOX9和RelA，参与RelA/SOX9轴促软骨分化功能。拟通过原位杂交确定该miRNA簇在不同胚龄小鼠软骨区和不同分化阶段MSCs中的组织细胞学定位，选取合适细胞模型观察该簇对细胞增殖、分化等相关表型的影响，在体和离体模型验证前述的靶分子，在MSCs成软骨分化体系中给予有效的GOF和LOF干预以观察该功能簇对细胞分化进程的影响，从而明确miR-143/145对于MSCs分化过程中的功能和调控机制。本研究既可为MSCs的miRNA调控机制积累基础资料，又可为成体干细胞成软骨定向分化提供理论。

结论摘要：

如何调控间充质干细胞(MSCs)定向分化成软骨细胞是目前软骨组织工程学中的重要问题。探求MSCs成软骨分化的调控机制，有可能为探索切实有效的促分化策略提供基础，同时也有益于推进组织工程软骨在临床的应用前景。miRNAs在干细胞的干性维持和分化中具有重要的功能。探讨miRNAs在MSCs成软骨分化中的作用机制，将为进一步理解MSCs成软骨分化的调控网络提供新的视角。 本课题从三个部分的实验研究对miRNAs介导的调控MSCs成软骨分化的生物学功能及分子机制进行系统的探讨。1.利用小鼠骨髓来源MSCs，建立稳定的体外诱导成软骨分化细胞模型。通过miRNA芯片技术获得小鼠MSCs成软骨分化4个不同阶段的miRNA表达谱，在MSCs成软骨过程中，表达发生显著性改变的miRNAs有13个。其中，miR-143/145和miR-132/212作为miRNA功能簇，在此进程中表达逐步下调。并经定量PCR验证了部分结果；筛选出与软骨形成相关候选miRNAs。2.双荧光素酶报告基因证实，miR-145能与Sox9的3’-UTR上预测靶位点有效结合，发挥抑制效应。证实miR-145可通过调节靶基因Sox9，参与调控MSCs成软骨分化进程。同时也证实了RelA并非miR-143的靶基因。3.针对候选miRNA的GOF和LOF干预实验中，证实在TGF-β3驱动的MSCs成软骨分化中，miR-145表达下调能有效促进MSCs向软骨细胞系定向分化，其调控机制是通过转录后水平调节Sox9蛋白表达，从而以Sox9为重要介导因子，特异性参与调控MSCs成软骨分化进程。 本项目已经完成了计划内容，已发表SCI 5篇，国内CSCD1篇，获发明专利2项，国际会议口头报告3个, 国内报告4人次。首次报道了miR-145靶向调节Sox9参与调控MSC成软骨分化（2011.7），至2013.12月，已经被包括Trends Pharmacol Sci 、Nature review、NAR、JBC等杂志他引60余次。并且与正在从事该方向研究的英国牛津大学和美国俄亥俄大学的2个课题组建立了联系，为下一步深入研究奠定了初步基础。通过本课题的研究，毕业博士1名，硕士2名，在研研究生2名。按国家自然科学基金财务规定执行，经费严格按预算进行使用。