微小RNA-219a-5p通过靶向卷曲蛋白4抑制激素性股骨头坏死中骨髓间充质干细胞的增殖和成骨分化

目的:观察微小RNA(microRNA，miR)-219a-5p在骨髓间充质干细胞(BMSC)中的表达及其对细胞增殖和成骨分化的影响。方法:选取在2019年1月至2020年1月期间于河南省人民医院骨科接受髋关节置换的16例激素性股骨头坏死患者及9例股骨颈骨折不愈合患者分别作为实验组及对照组，提取股骨近端BMSC，利用实时定量反转录聚合酶链反应(RT-qPCR)检测miR-219a-5p和卷曲蛋白4(FZD4)在细胞中的表达水平。荧光素酶活性检测验证miR-219a-5p和FZD4的相互作用关系。利用细胞转染技术和miR-219a-5p的模拟物、抑制剂、FZD4发卡RNA(shRNA)来调控BMSC中miR-219a-5p和FZD4的表达水平。细胞计数试剂盒(CCK-8)增殖实验检测BMSC的增殖活性，茜素红染色评估BMSC的成骨分化能力。利用统计与制图软件(GraphPad Prism)统计分析实验数据。采用方差分析(ANOVA)和 t检验确定计量资料各组间差异的统计学意义，计数资料的组间比较采用方差检验。 结果:miR-219a-5p在实验组BMSC中的相对表达量为6.03±1.39，而在对照细胞中的相对表达水平仅有1.01±0.21，两组之间差异有统计学意义( t＝10.351， P<0.01)。利用数据库TargetScan预测得到miR-219a-5p的下游靶基因FZD4，RT-qPCR结果提示FZD4在实验组细胞中的表达水平为1.09±0.55，在对照组细胞中相对表达量达到4.61±1.08，两组之间差异有统计学意义( t＝10.376， P<0.01)。皮尔森(Pearson)线性分析显示miR-219a-5p和FZD4在BMSC中表达水平呈负相关[ r＝-0.631，95%可信区间( CI)：-0.763、-0.498， P<0.01]。下调实验组中miR-219a-5p的表达后，FZD4的水平升高4.34倍( t＝8.426， P<0.01)，而在对照组细胞中上调miR-219a-5p的表达后，FZD4的表达水平下降4.75倍，差异均有统计学意义( t＝8.667， P<0.01)。荧光素酶活性检测证实了miR-219a-5p与FZD4之间的结合关系。CCK-8实验结果显示实验组BMSC培养24、48、72 h后的吸光度值分别为0.27±0.05、0.48±0.05、0.63±0.04显著低于对照组的BMSC的0.46±0.05、0.96±0.08、1.51±0.11，两组之间差异具有统计学意义( t＝9.776， P<0.01)。抑制实验组中miR-219a-5p表达后细胞的增殖活性明显提高，而同时敲低FZD4的表达则会逆转上述作用。同样地，将miR-219a-5p模拟物转染对照组细胞，细胞增殖活性明显抑制。茜素红染色显示对照组细胞的阳性染色面积/总面积为0.58±0.05，明显高于实验组的0.22±0.04，差异有统计学意义( t＝7.610， P<0.01)。在实验组细胞中转染miR-219a-5p抑制剂可以增强细胞的成骨分化能力，但FZD4 shRNA抵消了miR-219a-5p抑制剂对成骨能力的强化作用，且上调正常BMSC中miR-219a-5p的水平可以阻止其成骨分化过程。 结论:miR-219a-5p在激素性股骨头坏死BMSC中高表达，FZD4介导了miR-219a-5p对BMSC增殖及成骨分化的抑制作用。