【摘 要】
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目的:微小RNAs（Micro RNA,miR）已被证明与许多疾病有关,因此已成为潜在的治疗靶点。我们的目的是阐明miR-145-5p是否可以作为骨折不愈合的早期指标,进而是否可能成为促进骨不连愈合的新疗法。方法:在本研究中,使用实时定量PCR（Quantitative real-time PCR,q RT-PCR）测定了骨折或骨不连患者的血液和愈伤组织以及啮齿动物骨折、骨不连模型血液和愈伤组织中
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（No.81702157）；
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目的:微小RNAs（Micro RNA,miR）已被证明与许多疾病有关,因此已成为潜在的治疗靶点。我们的目的是阐明miR-145-5p是否可以作为骨折不愈合的早期指标,进而是否可能成为促进骨不连愈合的新疗法。方法:在本研究中,使用实时定量PCR（Quantitative real-time PCR,q RT-PCR）测定了骨折或骨不连患者的血液和愈伤组织以及啮齿动物骨折、骨不连模型血液和愈伤组织中miR-145-5p的表达量并进行比较。在体内实验中,对大鼠骨折和萎缩性骨不连造模后每周两次在断端局部注射微小RNA抑制剂阴性对照（AntagomiR-negative control,antagomiR-NC）和微小RNA-145-5p抑制剂（MiR-145-5p antagomiR,antagomiR-145-5p）,然后在造模后第1、2、4或6周对大鼠实施安乐死以进行微型计算机断层层析成像（Micro-computed tomography,μCT）、生物力学测试和组织学研究。在体外实验中,q RT-PCR、蛋白质印迹、细胞增殖、集落形成、迁徙实验、成软骨分化和双荧光素酶实验分析探索了miR-145-5p和Sox9在骨膜干细胞中的调节机制。此外,细胞增殖、迁徙实验、成血管实验探讨了miR-145-5p对人血管内皮细胞的影响,并通过流式细胞分选探究miR-145-5p的可能来源。结果:MiR-145-5p在骨折患者和大鼠骨折模型血液中均表达降低,但在骨不连患者血液中表达异常升高,并且在大鼠骨不连模型后1周就出现了显著性升高,远早于μCT表现。通过流式细胞分选技术分析,高表达的miR-145-5p可能来源于Col-III+纤维化细胞。在骨折模型中,局部注射AntagomiR-145-5p促进了软骨愈伤组织的形成,随后促进了软骨到骨的转换,从而加速了骨折愈合。引人注目的是,AntagomiR-145-5p在骨折后第2周明显增加愈伤组织中的Lep-R+骨外膜干细胞数量,并增强骨外膜干细胞在体外和体内的增殖、迁移和成软骨分化能力。进一步的双荧光素酶实验结果显示,miR-145-5p直接抑制骨外膜干细胞的软骨分化的关键转录因子Sox9的表达。同时,antagomiR-145-5p显着增强了愈伤组织-骨界面中的血管形成并促进了体外内皮细胞的增殖,迁移和管形成能力。最后,antagomiR-145-5p通过将纤维愈伤组织转化为软骨愈伤组织显着改善骨不连。结论:miR-145-5p可作为骨折不愈合的早期诊断生物标志物,可促进骨折早期正常愈合,改善骨不连。
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