miRNAs对受力状态成骨细胞信号传导的调控作用

口腔临床医学证明，牙槽骨的改建是正畸牙移动的基础，而成骨细胞在牙槽骨改建的力学信号传导中处于中心调控地位。近年的研究表明，细胞内信号传导受miRNAs调控。因此，阐明miRNAs通过特异性生物学信号通路，调控受力状态下成骨细胞信号的传递机制，是当前本研究领域的重要课题。本研究拟采用基因芯片技术，分析成骨细胞在周期性应力刺激下miRNAs表达谱的变化,并发现成骨细胞内调控力学信号传导的目标miRNAs；采用生物信息学预测目标miRNAs作用的靶基因，通过荧光素酶报告基因系统和RNA干扰，从正反两方面进行验证，阐明目标miRNAs对受力状态下成骨细胞力学信号传导调控的分子机制；在此基础上，进一步将目标miRNAs质粒转染小鼠，检测该miRNAs及其靶基因的表达，双向证明目标miRNAs对机械力作用下牙槽骨改建的影响。从而，为阐明机械力导致牙槽骨改建的机制提供分子、细胞及整体动物实验的依据。

本课题组利用平行平板流动装置成功建立流体剪切力促进成骨细胞分化的模型，并证明单次短时流体剪切力（12dyn/cm2 60 min，FSS）是合适的加载方式，而MC3T3-E1细胞的成骨分化主要是通过整合素β1及BMP2信号交联调控。另外，我们通过基因芯片筛选并鉴定出FSS促进成骨细胞分化过程中明显变化的miRNAs，包括miR-20a, -19b,-21, -34a, -34c, -140 和-200b；并证明miR-20a调控了FSS诱导MC3T3-E1细胞及BMSCs的成骨分化过程；通过软件筛选出miR-20a的可能靶基因,包括BAMBI、SMAD6、PPARɣ，并初步验证miR-20a主要通过BAMBI及SMAD6调控FSS诱导细胞的成骨分化。下一步的实验，将进行荧光素酶报告基因系统和RNA干扰，进一步验证miR-20a调控FSS诱导成骨细胞分化的分子机制。