siRNA阻断PPARγ基因表达预防激素性股骨头坏死的实验研究

激素性股骨头坏死是一种严重威胁人类健康的常见病，致残率极高，缺乏有效的预防方法。新的发病机制研究表明，激素可明显上调MSCs内成脂转录因子PPARγmRNA过表达，诱导MSCs大量成脂分化，并抑制其成骨分化。这与激素性股骨头坏死的早期病理变化相一致，提示PPARγ是激素性骨坏死的一个重要致病基因。本项目从这一关键环节切入，拟采用新颖、有效的RNAi技术，筛选作用于PPARγmRNA的高效片段siRNA，并构建靶向PPARγ的shRNA腺病毒表达载体，鉴定、筛选、体外扩增。将该载体感染靶细胞-家兔体外MSCs与活体股骨头内MSCs，通过其持续转录目的shRNA切割降解MSCs内PPARγ mRNA，阻断目的基因PPARγ表达，从而在早期阻止激素诱导MSCs成脂分化这一骨坏死的早期病理改变。从发病机理的初始关键环节上预防激素性股骨头坏死的发生。将有广阔的应用前景、巨大的社会效益和经济效益。

激素性股骨头坏死（ONFH）是一种严重威胁人类健康的常见病，致残率极高，缺乏有效预防方法。已有研究证明成脂基因PPARγ是激素性ONFH的一个重要致病基因。本研究采用新颖、有效的RNAi技术，有效阻断动物体内外MSCs中靶基因PPARγ的表达，阻止激素诱导细胞的成脂分化，以新的思路从发病机制初始关键环节上预防激素性ONFH的发生。.首先，筛选作用于PPARγ mRNA的高效片段siRNA，成功构建出3个靶向PPARγ基因的siRNA腺病毒穿梭载体，制备了高浓度重组腺病毒滴液。将其感染家兔离体MSCs，结果显示RNA干扰组中成脂基因（PPARγ）呈低表达、成骨基因（Osteocalcin、Runx2）呈高表达、细胞内TG量低、脂肪细胞少，接近于正常组（P>0.05），与给予激素的模型组、无关siRNA组比较差异均有统计学意义（P<0.05）。动物学实验：将腺病毒载体注入家兔股骨头内，给予激素的模型组、无关siRNA组中股骨头细胞内PPARγ基因呈高表达，Osteocalcin和Runx2基因呈低表达。而干扰组、正常组中PPARγ基因呈低表达，Osteocalcin和Runx2 基因呈高表达，与模型组、无关siRNA组间差异均有统计学意义（P<0.05）。病理学检查显示，模型组、无关siRNA组中，股骨头软骨下骨区造血组织减少、骨髓坏死、脂肪细胞增殖肥大、骨小梁变细稀疏或断裂、骨小梁面积分数降低、空骨陷窝增多。而正常组中无这些病理学改变（P<0.05）。干扰组股骨头病理学改变较少，接近于正常组（P>0.05）。模型组、无关siRNA组动物ONFH发生率为83﹪、83﹪，干扰组、正常组ONFH发生率为33%、0﹪，P<0.05。本研究从分子生物学、组织学等方面证明，靶向PPARγ基因的siRNA腺病毒载体能够有效阻断激素诱导的家兔体内外MSCs中PPARγ基因表达，阻止其成脂分化，维持其成骨分化，预防激素性ONFH发生。该研究为新的基因防治激素性ONFH提供了科学理论基础。.在该基金资助下，培养2名博士研究生，3名硕士研究生。发表论文5篇，其中SCI收录2篇，核心期刊3篇。动物实验部分内容已投稿。现拟申报成果鉴定。