国际口腔医学杂志 ›› 2014, Vol. 41 ›› Issue (6): 716-719.doi: 10.7518/gjkq.2014.06.024

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微小RNA21与干细胞之间的关系

郑金绚,吴莉萍   

  1. 中山大学光华口腔医学院•附属口腔医院正畸科;广东省口腔医学重点实验室 广州 510055
  • 出版日期:2014-11-01 发布日期:2014-11-01
  • 作者简介:郑金绚,硕士,Email:jinggyf@gmail.com

Relationship between microRNA21 and stem cell

Zheng Jinxuan, Wu Liping   

  1. Dept. of Preventive and Pediatric Dentistry, The Ninth People’s Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University; Shanghai Key Laboratory of Stomatology, Shanghai 200011, China
  • Online:2014-11-01 Published:2014-11-01

摘要:

微小RNA(miRNA)参与早期胚胎发生以及细胞增殖和分化、细胞生存和程序性死亡、细胞代谢和能量平衡等一系列重要的生命过程。其中,miRNA21通过调节转化生长因子(TGF)β-Smad信号转导通路促进间质干细胞(MSC)成脂分化和抑制人脂肪源干细胞增殖。骨形态发生蛋白(BMP)受体(BMPR)2为BMP9诱导干细胞成骨分化所必需,而BMPR2是miRNA21的作用标靶,即miRNA21与干细胞成骨分化相关。在MSC分化过程中, miRNA21通过抑制萌芽(SPRY)1和SPRY2蛋白表达,调节细胞外信号调节激酶-促丝裂原激活蛋白激酶信号转导通路活性的大小和持续时间,增加MSC的分化潜能。miRNA21过表达可以促进低氧或无血清条件下MSC的生存,而下调miRNA21则会加快MSC程序性死亡。明确miRNA21的生物学功能及其对干细胞分化的调控机制,旨在为干细胞在组织工程技术和疾病防治等方面的应用奠定依据。

关键词: 微小RNA, 干细胞, 分化, 程序性细胞死亡, 调控机制

Abstract:

MicroRNA(miRNA) plays a role in the progresses of early embryogenesis and proliferation, differentiation, survival, apoptosis, metabolism, and energy balance of cell. MiRNA21 promotes adipogenic differentiation of mesenchymal stem cell(MSC) and inhibits the proliferation of human adipose-derived stem cell by transforming the growth factor(TGF)β-Smad pathway. Bone morphogenetic protein(BMP) receptor(BMPR)2 is a target of miRNA21, which is necessary for BMP9-induced osteogenesis. This finding indicates that miRNA21 is related to the osteogenic differentiation of stem cell. During the differentiation of MSC, miRNA21 down regulates the expression of sprout(SPRY)1 and SPRY2 to mediate the activation and duration of extracellular signal-regulated kinase-mitogen-activated protein kinase pathway and improves the differentiation potential of MSC. The overexpression of miRNA21 can also enhance the survival of MSC under hypoxia or serum-free condition, but the down regulation of miRNA21 accelerates cell apoptosis. Thus, biological function and regulatory mechanism during the differentiation of miRNA21 stem cell can lay basis for the usage of stem cell in tissue engineering and the prevention and treatment of diseases.

Key words: microRNA21, stem cell, differentiation, apoptosis, regulatory mechanism

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