Mage-D1对敲除小鼠骨髓间充质干细胞的矿化调控作用

• Published in: 陆军军医大学学报 Vol. 46; no. 18; pp. 2069 - 2080
• Main Authors: 陆明洁, 袁洪燕, 徐丹, 彭雪莲, 邹续强, 谢波, 毛靖雯, 温秀杰
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 646000四川泸州,西南医科大学附属口腔医院正畸科,口颌面修复重建和再生泸州市重点实验室,西南医科大学口腔医学研究所 2024
• Subjects: gene knockout; mineralization regulation; Mage-D1; 基因敲除; 骨髓间充质干细胞; 矿化调控; bone mesenchymal stromal cells
• ISSN: 2097-0927
• DOI: 10.16016/j.2097-0927.202403078

R322.71%R329.24%R394.2; 目的 探讨黑色素瘤相关抗原D1(melanoma associated antigen D1,Mage-D1)对小鼠股骨骨量和对大鼠骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stromal cells,BMSCs)矿化能力的影响及潜在分子机制.方法 以雌性Mage-D1基因敲除杂合子小鼠和雄性野生型(wide type,WT)小鼠作为亲本小鼠,繁育Mage-D1基因敲除纯合子(Mage-D1 knock out,Mage-D1 KO)小鼠.PCR和琼脂糖凝胶电泳鉴定雄性Mage-D1基因敲除纯合子小鼠和同窝雄性野生型小鼠,micro-CT扫描用于分析小鼠股骨骨量,ELISA和化学法用于检测小鼠血清钙离子、磷离子、降钙素和甲状旁腺素水平.原代培养BMSCs并进行流式细胞术鉴定,免疫荧光染色观察Mage-D1在BMSCs中的表达.构建Mage-D1沉默慢病毒感染BMSCs,分为阴性对照组(sh-NC)和沉默组(sh-Mage-D1);细胞划痕实验检测BMSCs的迁移能力,流式细胞术和CCK-8检测BMSCs周期变化和增殖能力;矿化诱导后行碱性磷酸酶染色、茜素红染色;RT-qPCR和Western blot检测ALP、Runx2、Col1表达水平;RT-qPCR检测矿化相关基因p75 NTR及MSX1以探讨潜在机制.结果 与野生型小鼠相比,Mage-D1敲除纯合子小鼠股骨皮质骨厚度减小、皮质骨矿物含量降低、松质骨骨矿物含量降低、骨小梁数减少、松质骨骨表面密度降低、骨小梁分离度增大(P<0.05);敲除Mage-D1后,小鼠血钙、血磷、降钙素和甲状旁腺素水平无明显变化.Mage-D1表达于整个BMSCs内,在细胞核及胞核周围区域高表达.与sh-NC相比,sh-Mage-D1组细胞增殖能力降低(P<0.01),细胞迁移能力增强(P<0.01);矿化诱导后,sh-Mage-D1组ALP、Runx2、Col1基因(P<0.05)和蛋白(P<0.01)表达下降,碱性磷酸酶染色和茜素红染色更浅;sh-Mage-D1组细胞中p75 NTR、Msx1表达水平比sh-NC组低.结论 Mage-D1基因敲除可明显降低小鼠股骨骨量.Mage-D1可促进BMSCs增殖、抑制其迁移,正向调控其体外矿化,p75 NTR-Dlx1/Msx1信号轴可能参与Mage-D1对骨代谢活动的调控.