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EGCG通过LncRNA TUG-1减轻去势大鼠骨量丢失的机制研究

韩彦峰

EGCG通过LncRNA TUG-1减轻去势大鼠骨量丢失的机制研究

韩彦峰1
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作者信息

  • 1. 首都医科大学
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摘要

骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种骨量低下,骨微结构破坏,导致骨脆性增加,易发生骨折的全身性疾病。骨质疏松症患者骨量少、骨密度低,进而影响口腔种植成功率。其病理机制是成骨细胞的增殖与成骨分化受到抑制,导致不能形成足量的骨胶原蛋白,从而使骨小梁变得稀疏、断裂,骨密度和骨量均下降。成骨细胞不仅决定骨的形成,而且也调节破骨细胞对骨的吸收,是骨代谢的主要功能细胞,其增殖很大程度上决定了最终形成的骨量。由于成骨细胞的增殖和分化在骨组织分化成熟过程中意义重大,且目前关于其病理分子机制尚不清楚,因此寻找影响成骨细胞增殖和促进骨定向分化的关键分子及其调控机制,可帮助治疗骨质疏松症的预防和治疗,对种植体周围炎、牙周炎的预防和种植成功率的提高也有一定意义。 目的:构建TNF-α诱导的小鼠成骨细胞抑制的细胞模型,观察EGCG的治疗效果并通过干扰技术研究lncRNATUG1在其中扮演的作用;双侧卵巢切除术构建骨质疏松大鼠动物模型,通过灌胃方式进一步分析EGCG对骨量丢失的保护作用,揭示EGCG靶向调控lncRNATUG1保护大鼠骨量丢失的作用机制。 方法:体外培养小鼠胚胎成骨细胞前体(MC3T3-E1)细胞,通过0ng/mL、2.5ng/mL、5ng/mL、10ng/mL的TNF-α干预细胞,筛选TNF-α浓度;在10ng/mLTNF-α干预细胞前使用5μM、10μM、20μMEGCG治疗,观察EGCG治疗效果;通过细胞干扰技术转染阴性pcDNA3.1、pcDNA3.1-TUG1、阴性siRNA以及TUG1siRNA,检测LncRNATUG1的作用;通过20μMEGCG处理细胞和转染阴性载体或TUG1siRNA后,再使用10ng/mL的TNF-α干预细胞,研究EGCG与LncRNATUG1的相互作用。以上各组分别命名为0ng/mL组、2.5ng/mL组、5ng/mL组和10ng/mL组,5μM组、10μM组、20μM组,NC组、TUG1组、siNC组和si-TUG1组,EGCG+siNC组、EGCG+si-TUG1组。以无其他处理的MC3T3-E1细胞为Control组。通过MTT、中性红比色法、流式细胞术、碱性磷酸酶(ALP)染色、茜素红染色等方法检测细胞增殖率、凋亡率、胞内ALP活性以及矿化结节形成情况。通过qRT-PCR、Westernblot检测成骨相关蛋白和Hippo/YAP通路相关蛋白的表达量。3月龄SD大鼠54只随机分为9组:分别为假手术组(Sham组),卵巢切除组(OVX组),OVX+阴性对照腺病毒组(NC组),OVX+过表达TUG1腺病毒组(TUG1组),OVX+敲降TUG1腺病毒组,OVX+EGCG组,OVX+阴性对照腺病毒+EGCG组,OVX+过表达TUG1腺病毒+EGCG组,OVX+敲降TUG1腺病毒+EGCG组,分别于卵巢切除后的第3周和第4周的第1~3天连续注射TUG1过表达或敲低及其NC腺病毒,同时,采用20mg/kg剂量的EGCG连续灌胃大鼠。通过CT扫描股骨头评估骨密度,通过免疫组化、HE染色观察骨组织病理变化,通过ELISA实验、qRT-PCR和Westernblot检测lncRNATUG1、Runx2、OPN、OCN、YAP1的表达水平。 结果:细胞实验表明TNF-α可抑制MC3T3-E1细胞的增殖和下调lncRNATUG1的表达水平,EGCG可改善TNF-α诱导的MC3T3-E1细胞成骨分化抑制,LncRNATUG1可改善TNF-α对MC3T3-E1细胞增殖、凋亡及成骨分化的抑制作用,敲低lncRNATUG1可抑制EGCG对MC3T3-E1细胞的保护作用,EGCG可抑制TNF-α引起的MC3T3-E1细胞Hippo/YAP通路的激活。动物实验表明EGCG可改善卵巢切除大鼠的骨质疏松,敲低和过表达LncRNATUG1与EGCG治疗效果具有显著相关性。 结论:TNF-α可通过激活Hippo/YAP通路导致MC3T3-E1细胞增殖率降低、凋亡率升高,降低成骨分化能力。而EGCG能刺激细胞上调lncRNATUG1缓解TNF-α造成的Hippo/YAP通路活性增加和MC3T3-E1细胞成骨分化的抑制。动物实验表明EGCG通过lncRNATUG1实现对骨质疏松的治疗作用,EGCG可有效缓解骨质疏松症中由TNF-α造成的不良影响。

关键词

骨量丢失/成骨细胞/表没食子儿茶素没食子酸酯/lncRNATUG1/TNF-α

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授予学位

博士

学科专业

口腔修复学

导师

江青松

学位年度

2023

学位授予单位

首都医科大学

语种

中文

中图分类号

R5
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