siRNA阻斷PPARγ基因表達預防激素性股骨頭壞死的實驗研究

《siRNA阻斷PPARγ基因表達預防激素性股骨頭壞死的實驗研究》是依託鄭州大學，由李月白擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：siRNA阻斷PPARγ基因表達預防激素性股骨頭壞死的實驗研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李月白
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

激素性股骨頭壞死是一種嚴重威脅人類健康的常見病，致殘率極高，缺乏有效的預防方法。新的發病機制研究表明，激素可明顯上調MSCs內成脂轉錄因子PPARγmRNA過表達，誘導MSCs大量成脂分化，並抑制其成骨分化。這與激素性股骨頭壞死的早期病理變化相一致，提示PPARγ是激素性骨壞死的一個重要致病基因。本項目從這一關鍵環節切入，擬採用新穎、有效的RNAi技術，篩選作用於PPARγmRNA的高效片段siRNA，並構建靶向PPARγ的shRNA腺病毒表達載體，鑑定、篩選、體外擴增。將該載體感染靶細胞-家兔體外MSCs與活體股骨頭內MSCs，通過其持續轉錄目的shRNA切割降解MSCs內PPARγ mRNA，阻斷目的基因PPARγ表達，從而在早期阻止激素誘導MSCs成脂分化這一骨壞死的早期病理改變。從發病機理的初始關鍵環節上預防激素性股骨頭壞死的發生。將有廣闊的套用前景、巨大的社會效益和經濟效益。

結題摘要

激素性股骨頭壞死（ONFH）是一種嚴重威脅人類健康的常見病，致殘率極高，缺乏有效預防方法。已有研究證明成脂基因PPARγ是激素性ONFH的一個重要致病基因。本研究採用新穎、有效的RNAi技術，有效阻斷動物體內外MSCs中靶基因PPARγ的表達，阻止激素誘導細胞的成脂分化，以新的思路從發病機制初始關鍵環節上預防激素性ONFH的發生。 首先，篩選作用於PPARγ mRNA的高效片段siRNA，成功構建出3個靶向PPARγ基因的siRNA腺病毒穿梭載體，製備了高濃度重組腺病毒滴液。將其感染家兔離體MSCs，結果顯示RNA干擾組中成脂基因（PPARγ）呈低表達、成骨基因（Osteocalcin、Runx2）呈高表達、細胞內TG量低、脂肪細胞少，接近於正常組（P＞0.05），與給予激素的模型組、無關siRNA組比較差異均有統計學意義（P＜0.05）。動物學實驗：將腺病毒載體注入家兔股骨頭內，給予激素的模型組、無關siRNA組中股骨頭細胞內PPARγ基因呈高表達，Osteocalcin和Runx2基因呈低表達。而干擾組、正常組中PPARγ基因呈低表達，Osteocalcin和Runx2 基因呈高表達，與模型組、無關siRNA組間差異均有統計學意義（P＜0.05）。病理學檢查顯示，模型組、無關siRNA組中，股骨頭軟骨下骨區造血組織減少、骨髓壞死、脂肪細胞增殖肥大、骨小梁變細稀疏或斷裂、骨小梁面積分數降低、空骨陷窩增多。而正常組中無這些病理學改變（P＜0.05）。干擾組股骨頭病理學改變較少，接近於正常組（P＞0.05）。模型組、無關siRNA組動物ONFH發生率為83﹪、83﹪，干擾組、正常組ONFH發生率為33%、0﹪，P＜0.05。本研究從分子生物學、組織學等方面證明，靶向PPARγ基因的siRNA腺病毒載體能夠有效阻斷激素誘導的家兔體內外MSCs中PPARγ基因表達，阻止其成脂分化，維持其成骨分化，預防激素性ONFH發生。該研究為新的基因防治激素性ONFH提供了科學理論基礎。 在該基金資助下，培養2名博士研究生，3名碩士研究生。發表論文5篇，其中SCI收錄2篇，核心期刊3篇。動物實驗部分內容已投稿。現擬申報成果鑑定。