摘要：背景 MicroRNA(miRNA)是一种内源性的小非编码RNA分子(15~25个核苷酸),在许多生理和病理环境中发挥着重要作用。然而,miRNA在微重力环境下对骨重建的作用仍不清楚。微重力环境下,力学刺激缺失,骨会发生适应性重建,导致失重性骨质疏松的发生。mRNA是否参与微重力条件下成骨细胞的分化过程有待进一步的研究。目的本研究主要探讨了miRNA在微重力环境下对成骨细胞分化过程中的力学生物学作用。方法采用RNA-seq二代测序技术分别检测正常培养与模拟微重力环境培养的MC3T3-E1成骨细胞中差异性表达的miRNA与mRNA,并通过RT-PCR对测序结果随机进行验证。通过生物信息学分析对筛选到的96666-5p进行功能分析,寻找其靶基因,并在成骨细胞中干扰其表达,RT-PCR与Western Blot检测成骨分化相关基因与靶基因的表达水平。结果微重力环境下培养的成骨细胞中miRNA的表达谱发生了显著的改变,共有84条miRNA和991个mRNA上调,76条miRNA与961个mRNA下调。PCR验证模拟微重力环境下成骨细胞中96666-5p显著上调,与测序结果一致。在成骨细胞中干扰96666-5p的表达,促进成骨分化(ALP、OCN等表达上调),同时也促进了其靶基因的表达(Runx 2、Npnt、sox11等)。结论 Runx 2、Npnt、sox11可能参与了微重力环境下MC3T3-E1成骨细胞分化的进程,96666-5p可能在微重力环境下成骨细胞的分化过程中起到重要作用,可能在微重力环境下骨重建过程中起到重要的调控作用。

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