siRNA慢病毒载体介导DKK-1基因沉默对骨髓间充质干细胞分化影响的实验研究*
成骨,染色,1资料与方法,1大鼠BMSC样本来源,2主要试剂,3实验方法,4统计学方法,2结果,1BMSC的鉴定结果,2MOI=25时DKK-1慢病毒载体的转染效率,3不同组间D
岳辰张雪温阳阳刘又文**康鹏德(1.河南省洛阳正骨医院河南省骨科医院髋部损伤治疗中心,河南洛阳471000;
2.河南省洛阳正骨医院河南省骨科医院风湿科,河南洛阳471000;
3.河南中医药大学洛阳研究生培养工作部,河南洛阳471000;4.四川大学华西医院骨科,成都610041;)
股骨头坏死(osteonecrosis of femoral head,ONFH)是骨科常见的难治性疾病之一。中国是ONFH的高发国家,其病因主要包括创伤、糖皮质激素应用、酗酒等[1]。其中长期大剂量或短期超大剂量应用糖皮质激素是ONFH最常见的诱因之一[2,3],以上述方法应用糖皮质激素患者的激素性股骨头坏死(steroid-induced osteonecrosis of femoral head,SONFH)的发生率甚至可超过40%[4]。
近年来大量研究指出,SONFH的发生与骨代谢紊乱密切相关,在超生理剂量糖皮质激素作用下,股骨头内骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)成脂分化增加,成骨分化减少、骨修复能力减弱,从而进一步导致股骨头内压力增高,骨修复停滞,最终导致ONFH[5-9],而这一病理生理过程的发生、发展可能与经典Wnt信号通路的失调有紧密联系[7-9]。
Wnt信号通路是存在于自然界多种生物中的一条高度保守的信号传导途径,与细胞增殖、分化,胚胎发育等多种生理过程密切相关。Wnt通路可分为经典的Wnt/β-catenin信号通路与非经典通路,而Wnt/β-catenin信号通路与骨代谢密切相关,各种原因导致的Wnt/β-catenin信号通路失调可能是导致骨质疏松、骨坏死等多种骨科疾病的重要原因之一[10-12]。
BMSC是存在于成体骨髓中的多能干细胞,正常生理条件下,BMSC按一定比例进行成骨与成脂分化,在维持骨代谢的动态平衡中起着极为重要的作用[13]。Wnt/β-catenin信号通路的激活和传导是促进BMSC向成骨细胞分化、增殖,抑制成脂分化,调节骨代谢平衡的关键[10-12]。正常生理情况下,Wnt/β-catenin信号通路处于激活状态,促进BMSC成骨分化,并抑制其成脂分化。其生理过程可简单概括为Wnt糖蛋白与其受体卷曲蛋白特异性结合形成受体复合体,进入细胞并使胞质内的糖原合成激酶3β失活,抑制βcatenin的磷酸化和降解,从而进一步激活成骨相关基因Runx-2转录,促进BMSC成骨细胞分化,同时抑制成脂相关基因PPAR-γ转录而抑制BMSC成脂分化和成熟[14,15] ......
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