SCI 干细胞国际 1687 - 9678 1687 - 966 x Hindawi 10.1155 / 2021/5595580 5595580 研究文章 lncRNA HHIP-AS1促进成骨分化潜能和抑制牙周韧带细胞的迁移能力 https://orcid.org/0000 - 0002 - 0713 - 6336 秦 Qianyi 1 https://orcid.org/0000 - 0003 - 1662 - 9420 杨 Haoqing 2 https://orcid.org/0000 - 0002 - 0781 - 3368 张 陈 2 https://orcid.org/0000 - 0002 - 2952 - 6431 汉 肖 2 https://orcid.org/0000 - 0003 - 4440 - 6603 郭 京 3 https://orcid.org/0000 - 0003 - 0629 - 3476 方ydF4y2Ba 志鹏 2 4 https://orcid.org/0000 - 0002 - 2965 - 0467 郭 杰 1 元 全 1 口腔正畸学部门 学校和医院口腔修复 Cheeloo医学院 山东大学 山东省重点实验室口腔组织再生 和山东工程实验室牙科材料和口腔组织再生 250012年 中国 sdu.edu.cn 2 实验室的分子信号和干细胞治疗 北京牙齿再生和功能重建的重点实验室 口腔学学院 首都医科大学 100050年 中国 ccmu.edu.cn 3 南昌大学附属口腔医院口腔生物医学重点实验室 江西省330006年 中国 4 牙齿发育和再生的研究单位 中国医学科学院 中国 cacms.ac.cn 2021年 27 4 2021年 2021年 23 2 2021年 29日 3 2021年 12 4 2021年 27 4 2021年 2021年 版权©2021 Qianyi秦et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

牙槽骨改建下矫正力是通过牙周韧带干细胞(PDLSCs),机械负荷敏感。PDLSCs如何监管的功能就是在矫正移动骨重建的一个关键问题。本研究旨在调查的角色lncRNA Hedgehog-interacting蛋白1 (HHIP-AS1)反义RNA功能PDLSCs监管。首先,HHIP-AS1表达下调在PDLSCs连续压压力。然后,我们发现,碱性磷酸酶活性, 在体外矿化骨涎蛋白的表达水平,骨钙素,osterix被HHIP-AS1 PDLSCs在增加。抓迁移和transwell趋化作用化验结果显示HHIP-AS1抑制PDLSCs的迁移和趋化作用的能力。此外,RNA序列数据显示,356年mrna和14 lncRNAs调节,包括受体酪氨酸kinase-like孤儿受体2和nuclear-enriched丰富的成绩单1,当185 mrna和6 lncRNAs表达下调,包括纤维母细胞生长因子5和LINC00973 HHIP-AS1-depleted PDLSCs。生物信息学分析发现一些生物过程和相关信号通路HHIP-AS1功能,包括PI3K-Akt信号通路和JAK-STAT信号通路。总之,我们的研究结果表明,HHIP-AS1在压缩压力下PDLSCs表达下调,它促进了成骨分化潜能和抑制PDLSCs的迁移和趋化作用的能力。因此,HHIP-AS1可能是一个潜在的目标加速牙齿运动在矫正治疗。

 江西省科学技术部门 20171 bbh80012 中国医学科学院 2019 - i2m - 5 - 031 中国国家自然科学基金 81771108 81970964 1。介绍

矫正治疗是一个耗时的过程,通常需要2到3年。治疗周期较长,往往伴随着更高的并发症的风险,如釉质脱矿,粘膜溃疡、龋齿、牙龈衰退,根吸收( 1- - - - - - 7]。这是牙齿矫正医师和患者共同追求加速正畸牙齿移动(移动),实现健康的治疗目标,功能,稳定,尽快和美丽。目前,有许多辅助干预措施加速移动。这些范围从外科干预非手术的干预措施。手术干预措施包括牙周加速成骨的正畸治疗( 8),牙周韧带牵引成骨和dentoalveolar牵引 9),环切fiberotomy [ 10]。非手术干预包括激光( 11)、振动( 12)、药物( 13],超声波[ 14),和电磁疗法( 15]。然而,当前辅助干预措施创伤或不能完全加速牙齿运动。此外,这些措施都被认为是常规疗法在矫正诊所。

在移动过程中,力应用于牙传播通过牙周韧带牙槽骨(PDL)。研究表明压缩导致骨吸收,这是一种病原反应过程,和紧张会导致骨形成。PDL改造,结合局部牙槽骨的吸收和沉积,使牙齿移动在矫正施力( 16, 17]。此外,牙周韧带干细胞(PDLSCs)强大的潜在自我更新和多分化潜能可以形成新骨,牙骨质、牙周韧带 在体外和 在活的有机体内( 18, 19]。PDLSCs被视为牙周组织重建和改造的种子细胞。此外,PDLSCs对机械负荷敏感,矫正力对牙槽骨改建的影响是通过PDLSCs [ 20.]。PDGFR的积极信号 α巢蛋白和PDL矫正治疗中逐渐增强的一个移动的老鼠模型,随后下降压力,表明PDLSCs参与移动( 21]。 在体外调查表明,应用不同类型和大小的力刺激,包括张力和压缩,可以显著调节PDLSCs[的成骨分化 21- - - - - - 23]。因此,识别关键目标和监管机制的成骨分化PDLSCs可以矫正条件下有利于骨重塑。

长非编码RNA (lncRNAs),非编码RNA分子超过200元,参与体内许多重要的监管程序。lncRNAs的作用机制主要涉及信号,诱饵,指南和支架 24]。根据现有的研究,lncRNAs调节基因的表达主要通过转录、转录后的,和表观遗传调控 25- - - - - - 27]。此外,lncRNAs可以调节PDLSCs成骨分化的各种方式。一些PDLSCs lncRNAs促进成骨分化,而其他抑制这个函数;所有这些lncRNAs发挥重要作用在骨再生和重构 28]。例如,lncRNA TUG1充当了“海绵”mir - 222 - 3 - p与目标基因mir - 222 - 3 - p结合位点,而抑制的消极监管mir - 222 - 3 - p Smad2/7和促进成骨分化PDLSCs [ 29日]。的差别,对这些lncRNA ANCR可以激活规范Wnt信号通路,促进骨生成PDLSCs [ 30.]。此外,lncRNA Hedgehog-interacting蛋白质反义RNA 1 (HHIP-AS1)是一种新发现的lncRNA位于人类染色体4和主要表达在18类型的组织( 31日]。HHIP-AS1能促进细胞凋亡和抑制细胞增殖,迁移和肝癌细胞的趋化作用[ 31日]。在我们之前的研究中,我们发现HHIP-AS1表达下调的成骨分化过程中骨髓间充质干细胞(bmsc) [ 32]。此外,在PDLSCs HHIP-AS1的表达低于bmsc [ 33]。因此,它是推测HHIP-AS1可能与PDLSCs的成骨分化。然而,在PDLSCs HHIP-AS1的作用和机制仍然是不确定的。

在目前的研究中,我们探索的表达在PDLSCs HHIP-AS1压缩压力和角色的HHIP-AS1成骨分化、迁移、和PDLSCs的趋化作用。RNA序列(RNA-seq)和生物信息学分析进行调查HHIP-AS1的潜在机制。通过这个调查,一些原始的见解,说明在PDLSCs HHIP-AS1的潜在功能和机制。

 2。材料和方法 2.1。细胞培养

本研究中使用的PDLSCs隔绝人类影响第三磨牙。许可的病人的研究和指导下的北京口腔医院,首都医科大学。首先,牙齿与75%乙醇消毒和清洗磷酸盐(PBS);接下来,细胞分离、培养和鉴定,如前所述[ 34- - - - - - 36]。短暂,牙周韧带消化解决方案包含3毫克/毫升胶原酶I型(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)和4毫克/毫升dispase(罗氏诊断GmbH,曼海姆,德国)37°C 60分钟后轻轻从中间分开三分之一的牙根。然后,单细胞悬浮体成功获得使用70毫米过滤器(巢,无锡,中国)。细胞生长在MEMα介质(美国Gibco,卡尔斯巴德,CA)补充10000单位/毫升penicillin-streptomycin (Gibco), 200毫米谷酰胺(Gibco),和10%胎牛血清(的边后卫;Gibco)在孵化器37°C和低于5%的二氧化碳。PDLSCs从通道3 - 5被用于以下实验。

诱导成骨分化, 2。0 × 10 5 细胞被播种到每个6-well板块。confluency一旦细胞达到80%,改变了媒介的osteogenic-inducing介质包含2毫米 β甘油磷酸酯(Sigma-Aldrich), 100年 μ米/毫升抗坏血酸(Sigma-Aldrich), 10 nM地塞米松(Sigma-Aldrich), KH和1.8毫米2阿宝4(Sigma-Aldrich)在一段时间内的14天。

 2.2。质粒结构和病毒感染

完整的人类HHIP-AS1构造创建标准协议后,基因测序验证。互补脱氧核糖核酸的HHIP-AS1 subcloned进入LV5慢病毒载体(GenePharma公司、苏州、中国)表达。随后,LV3慢病毒载体(GenePharma)被用来构造一个短发卡RNA HHIP-AS1(成分)。PDLSCs播种,养殖一夜之间在100毫米菜肴和慢病毒感染和6 μg / mL聚凝胺(Sigma-Aldrich) 12 h。然后,转染PDLSCs选择适当的抗生素72 h后的感染。的目标序列成分如下:控制成分(Consh) 5 ′ -TTCTCCGAACGTGTCACGTTTC-3 ′ ,HHIP-AS1成分(HHIP-AS1sh) 5 ′ -GCACCAATGCATCTTGTATGA-3 ′ 。

 2.3。实时逆转录酶聚合酶链反应(实时rt - pcr)

RNA提取,互补脱氧核糖核酸的合成,实时rt - pcr进行如前所述[ 37]。总RNA提取PDLSCs使用试剂盒试剂(美国表达载体,卡尔斯巴德,CA),之后互补dna合成1 μg整除的RNA与低聚糖(dT)和随机引物和逆转录酶的使用,根据制造商的协议(表达载体)。互补脱氧核糖核酸进行了放大使用QuantiTect SYBR绿色PCR试剂盒(试剂盒、希尔登,德国)和一个Icycler智商多色实时PCR检测系统。所有样品都测试了一式三份。2− ΔΔCT方法被用来确定每个基因的表达水平,这是规范化GAPDH。在这项研究中使用的引物是列在表中 S1。

 2.4。免疫印迹分析

总蛋白提取使用里帕从PDLSCs裂解缓冲。如前所述执行免疫印迹( 35]。等量的蛋白质(25 μg)准备凝胶电泳。样本10%钠十二烷基sulfate-polyacrylamide凝胶电泳。然后他们被转移到聚乙二烯二氟化物膜用半干的电泳转移装置(Bio-Rad实验室、大力神、钙、美国)。膜被封锁的5%脱脂乳1 h和随后孵化隔夜主要抗体在4°C。然后,膜清洗三次Tris-buffered盐水渐变和孵化与辣根peroxidase-conjugated二级抗体(WI Promega,麦迪逊,美国)。之后,乐队可视化使用增强化学发光检测试剂(Applygen,北京)。GAPDH担任内部控制。我们使用以下主要抗体:骨涎蛋白(BSP;猫没有。bs - 2668 r, bios、北京、中国)、骨钙素(OCN); Cat No. bs-0470R, Bioss), osterix (OSX; Cat No. bs-1110R, Bioss), and GAPDH (Cat No. 60004-1-Ig; Proteintech, Rosemont, IL, USA).

 2.5。连续压压力试验

首先,圆形的玻璃窗格(直径30毫米,4毫米的厚度,和密度 2。5 × 10 3 公斤 / 米 3 定制和消毒。PDLSCs被播种的细胞密度 2。0 × 10 5 和培养每个6-well板块。然后,我们放置了一个玻璃面板在PDLSCs单井为0,2,4,6 h PDLSCs连续压缩压力的主题1 g / cm2。对照组治疗0 h的压力。

 2.6。碱性磷酸酶(ALP)活性测定和茜素红染色

成骨诱导后5天,高山活动量化使用一个高山活动工具包(Sigma-Aldrich)根据制造商的协议。14天的成骨诱导之后,这些细胞被固定为70%乙醇和2%茜素红染色(Sigma-Aldrich)来评估矿化。接下来,细胞使退色10%氯化十六烷吡啶大约30分钟量化钙的水平。OD值在562 nm吸光度测量一个多平台的读者,然后与标准曲线来确定钙钙浓度。

 2.7。抓迁移分析

PDLSCs被播种到每个6-well盘子的 2。0 × 10 5 细胞密度。一个1000 μL吸管技巧被用于制造划痕沿直径的细胞层。与PBS洗井后,常规介质被替换为无血清培养基。图像被抓获后0、24和48小时使用显微镜(奥林巴斯)×40放大。伤口的相对宽度的计算是通过Image-Pro v1.49(美国国立卫生研究院)。

 2.8。Transwell趋化性试验

Transwell钱伯斯(美国康宁合演,MA) 8 μ米孔径膜被应用。在上部腔体, 2。0 × 10 4 细胞在100年 μ无血清培养系统L分布,在室底部,600 μL MEMα中包含10%的边后卫。48小时后,细胞室底部是用4%多聚甲醛固定,结晶紫染色法染色使用0.1%的解决方案。最后,在随机选择的领域转移细胞的数量被数的协助下显微镜(奥林巴斯)×200放大。

 2.9。生物信息学分析RNA-seq

HHIP-AS1-depleted PDLSCs用于RNA-seq。总RNA提取使用试剂盒试剂(英杰公司)根据制造商的指示。随后,RNA-seq和生物信息学分析是由广州Epibiotek有限公司中国有限公司。RNA图书馆是由Epi™迷你长RNA-seq工具包,Illumina公司NovaSeq 6000被用作工具模型。DESeq2算法应用于筛选差异表达基因,在大量分析和错误发现率(罗斯福)分析在下列标准: ∣ 日志 2 足球俱乐部 ∣ > 1 ( 褶皱 改变 > 2 ), 罗斯福 < 0.05 。此外,去分析解释的差异表达基因的生物学功能。GO注释从基因本体论(下载 http://www.geneontology.org/),NCBI ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)和UniProt ( http://www.uniprot.org/)[ 38]。途径进行分析来识别差异表达基因的重要途径依照KEGG数据库( 39]。确切概率法是用于识别重要的类别和途径。意义是由 P 价值和罗斯福。

 2.10。统计分析

数据分析统计软件SPSS版本22日。统计学意义,这是 P ≤ 0.05 是由单向方差分析或学生的 t 以及。所有独立实验进行三次。

 3所示。结果 3.1。HHIP-AS1表达下调在PDLSCs连续压压力

首先,我们评估的变化HHIP-AS1表达PDLSCs压缩力下,移动过程中模仿的力学条件。实时rt - pcr结果表明HHIP-AS1下调在PDLSCs 2, 4, 6小时连续压压力相比,在PDLSCs(图在任何压力 1(一))。

HHIP-AS1击倒抑制PDLSCs的成骨分化潜能。(一)实时rt - pcr结果显示HHIP-AS1(0)的表达水平,2,4,6 h连续压压力。(b)实时rt - pcr结果显示,PDLSCs HHIP-AS1的可拆卸的效率。(c)高山活动经过5天的成骨的感应。(d)茜素红染色结果2周后成骨的归纳。(e)钙定量分析。(f)免疫印迹结果显示表达式的BSP, OCN, OSX成骨诱导后1周。GAPDH作为内部控制在实时rt - pcr和免疫印迹。单向方差分析或学生的 t 以及执行确定统计学意义。所有误差代表SD ( n = 3 )。 ∗ P ≤ 0.05 ; ∗ ∗ P ≤ 0.01 。

 3.2。HHIP-AS1提升PDLSCs的成骨分化潜能

进一步研究函数的HHIP-AS1 PDLSCs的成骨分化,HHIP-AS1成分的慢病毒用于击倒在PDLSCs HHIP-AS1表达式。转染PDLSCs处理2 μg / mL嘌呤霉素为3天。实时rt - pcr结果显示,HHIP-AS1有效沉默在PDLSCs(图 1 (b))。的价格相比对照组(Consh组),高山活动分析的结果表明,HHIP-AS1击倒减少高山活动成骨诱导后5天(图 1 (c))。此外,PDLSCs 2周后的矿化诱导抑制了HHIP-AS1损耗Consh组相比。这是测试的茜素红染色法和定量测定钙(数字 1 (d)和 1 (e))。此外,免疫印迹实验显示的差别,对这些osteogenic-related基因,包括BSP和OCN HHIP-AS1-depleted PDLSCs Consh组相比,成骨诱导后1周(图 1 (f))。免疫印迹结果还显示,OSX的表达,一个关键的转录因子,显著减少HHIP-AS1-depleted PDLSCs(图 1 (f))。

随后,PDLSCs转染HHIP-AS1和空向量。在选择细胞2 μg / mL嘌呤霉素,证实了HHIP-AS1的超表达效率实时rt - pcr(图 2(一个))。成骨诱导后5天,高山活动是增强PDLSCs HHIP-AS1的过度的价格相比对照组(向量组)(图 2 (b))。接下来,PDLSCs被提拔的矿化HHIP-AS1过度的价格相比向量组经过2周的感应(数字 2 (c)和 2 (d))。此外,BSP的表情,OCN, OSX显著调节1周后感应HHIP-AS1-overexpressed PDLSCs(图 2 (e))。

HHIP-AS1过度提升PDLSCs的成骨分化潜能。(一)实时rt - pcr结果显示,PDLSCs HHIP-AS1的超表达效率。(b)高山活动经过5天的成骨的感应。(c)茜素红染色结果2周后成骨的归纳。(d)钙定量分析。(e)免疫印迹结果显示表达式的BSP, OCN, OSX成骨诱导后1周。GAPDH作为内部控制在实时rt - pcr和免疫印迹。学生的 t 以及执行确定统计学意义。所有误差代表SD ( n = 3 )。 ∗ P ≤ 0.05 ; ∗ ∗ P ≤ 0.01 。

 3.3。HHIP-AS1抑制PDLSCs的迁移和趋化作用的能力

接下来,我们探讨HHIP-AS1细胞迁移和趋化作用的影响。大迁移的能力HHIP-AS1-depleted PDLSCs比Consh小组证实了24和48 h划痕迁移(数据分析和定量分析 3(一个)和 3 (b))。此外,transwell趋化作用分析和定量分析的结果还显示趋化性能力更强的HHIP-AS1-depleted PDLSCs比Consh组48 h(数字 3 (c)和 3 (d))。

HHIP-AS1击倒提升PDLSCs的迁移和趋化性能力。抓迁移试验的结果(a)和(b)定量分析在24和48 h(酒吧规模:1毫米)。的结果(c) transwell趋化性试验和(d)定量分析48 h(酒吧规模:200 μ米),学生的 t 以及执行确定统计学意义。所有误差代表SD ( n = 9 )。 ∗ ∗ P ≤ 0.01 。

相比之下,抓迁移试验和定量分析结果表明,HHIP-AS1超表达抑制的迁移能力PDLSCs 24和48 h(数字 4(一)和 4 (b))。同时,transwell趋化作用分析和定量分析的结果表明HHIP-AS1过度抑制趋化性能力在48 h(数字 4 (c)和 4 (d))。

HHIP-AS1过度抑制PDLSCs的迁移和趋化作用的能力。抓迁移试验的结果(a)和(b)定量分析在24和48 h(酒吧规模:1毫米)。的结果(c) transwell趋化性试验和(d)定量分析48 h(酒吧规模:200 μ米),学生的 t 以及执行确定统计学意义。所有误差代表SD ( n = 9 )。 ∗ ∗ P ≤ 0.01 。

 3.4。分析差异表达的mrna和lncRNAs HHIP-AS1-Depleted PDLSCs

差异表达mrna和lncRNAs HHIP-AS1-depleted PDLSCs被RNA-seq确认。总共541个差异表达蛋白编码基因检测( ∣ 日志 2 足球俱乐部 ∣ > 1 , 罗斯福 < 0.05 );其中,356是调节和185年下调HHIP-AS1-depleted PDLSCs Consh组相比(表 S2)。此外,20个差异表达lncRNAs也发现( ∣ 日志 2 足球俱乐部 ∣ > 1 , 罗斯福 < 0.05 );在这些人中,14人调节和6中表达下调HHIP-AS1-depleted PDLSCs Consh组相比(表 S3)。

确保RNA-seq的可靠性数据,三个差异表达mrna(受体酪氨酸kinase-like孤儿受体2 (ROR2) C-X-C主题趋化因子配体12 (CXCL12)和纤维母细胞生长因子5 (FGF5))和两个差异表达lncRNAs (nuclear-enriched丰富成绩单1 (NEAT1)和LINC00973)被随机选择表达式由实时rt - pcr检测。实时rt - pcr结果证实HHIP-AS1降价导致的upregulation ROR2(图 5(一个)),CXCL12(图 5 (b)),和NEAT1(图 5 (d)的差别),对这些FGF5(图 5 (c))和LINC00973(图 5 (e)在PDLSCs)。此外,我们重复连续压压力试验,发现当PDLSCs被不断压缩压力刺激,ROR2 CXCL12都显著调节和FGF5显著下调2 h的压力下(图 S1)。

HHIP-AS1击倒导致upregulation ROR2, CXCL12和NEAT1 FGF5和差别,对这些LINC00973 PDLSCs。实时rt - pcr结果显示的表达式(a) ROR2, (b) CXCL12, (c) FGF5, (d) NEAT1, LINC00973 (e)。GAPDH是作为内部控制。学生的 t 以及执行确定统计学意义。所有误差代表SD ( n = 3 )。 ∗ ∗ P ≤ 0.01 。

 3.5。RNA-seq数据的生物信息学分析

首先,从三个方面进行了分析:生物过程,分子功能,细胞组件(图 S2)。对于生物过程,我们得到535调节和360个表达下调函数( P < 0.05 )(表 S4)。基因表达之间的相关性和生物过程的负对数表示 P 值(−LgP)。气泡图清楚地说明了前20名丰富条款(图 6(一))。在这些丰富,一些重要的调节功能,可能与成骨分化包括细胞外基质(ECM)组织,细胞粘附,和骨骼系统的发展,而一些重要的功能,使之抑制可能与成骨分化包括DNA甲基化胞嘧啶,调节细胞增殖、细胞趋化作用(表 S4)。

去RNA-seq数据的路径分析。(一)前20名丰富的泡沫图去的差异表达基因HHIP-AS1-depleted PDLSCs。(b)前20名丰富的泡沫图途径的差异表达基因HHIP-AS1-depleted PDLSCs。箭头标记的变化关键术语和信号通路。

接下来,显著改变通路连接的差异表达基因的生物功能被KEGG分析确定。24调节通路和20个表达下调通路被发现,这可能扮演关键角色在HHIP-AS1监管( P < 0.05 )(表 S5,图 S3)。前20名丰富通路被描绘成泡沫图(图 6 (b))。在这些信号通路中,相关的调节通路成骨分化包括PI3K-Akt信号通路、钙信号通路和刺猬信号通路。此外,相关的途径使之抑制成骨分化肿瘤坏死因子信号通路,JAK-STAT信号通路、细胞周期(表 S5)。

 4所示。讨论

协助牙槽骨改建在移动过程中,有必要探讨机械刺激下的PDLSCs监管及相关机制。在目前的研究中,PDLSCs受到连续的压缩压力在1克/厘米22,4,6 h模仿在移动压条件。我们发现HHIP-AS1 PDLSCs压缩压力下表达下调。一项研究表明,在压缩力的应用1 g / cm212和24 h, PDLSCs遭受一个细长的形态,成骨的标记I型胶原蛋白(Col-I)在PDLSCs镇压。然而,形态和Col-I表达式后被恢复力撤军( 40]。因此,压缩压力的差别导致了对这些HHIP-AS1,这可能会进一步导致成骨分化的抑制。的函数来验证这一假说,HHIP-AS1 PDLSCs成骨分化的探索。最初,我们发现HHIP-AS1击倒抑制高山活动,早期成骨分化的标志 在体外矿化,后期成骨分化的标志。我们进一步发现,HHIP-AS1过度推广活动和高山 在体外矿化。此外,HHIP-AS1还调节成骨分化标记的表达式,包括BSP和OCN和转录因子,在PDLSCs OSX。这些结果表明HHIP-AS1 PDLSCs的成骨分化,增强的差别,对这些HHIP-AS1导致成骨分化的抑制。

除了矿化能力,我们进一步研究了角色的HHIP-AS1 PDLSCs的迁移和趋化性能力。抓迁移试验的结果,transwell趋化作用测定,定量分析说明HHIP-AS1击倒提升PDLSCs的迁移和趋化性能力,HHIP-AS1过度抑制迁移和趋化性能力。这是符合HHIP-AS1函数在前面研究肝癌细胞( 31日]。此外,据报道,一个外力的应用可以干扰之间的平衡牙周组织的合成和降解,和PDL的激活重构和牙槽骨会导致牙齿运动。在吸收方面,自由人民党和牙槽骨退化为齿运动(提供空间 17]。综上所述,我们的研究结果表明,在压缩方面,downregulation HHIP-AS1导致减少骨形成和增强PDLSCs迁移和趋化性能力,也促进了PDLSCs从而加速齿运动的运动。进一步的调查将进行动物模型来验证这些发现。

此外,识别HHIP-AS1行动的机制,RNA-seq和随后的生物信息学分析。RNA-seq识别541个差异表达mrna和20个差异表达lncRNAs在HHIP-AS1-depleted PDLSCs。其中,356年mrna和14 lncRNAs调节,包括ROR2和NEAT1,尽管185 mrna和6 lncRNAs表达下调,包括FGF5和LINC00973。此外,ROR2的表达、CXCL12 FGF5, NEAT1, LINC00973,根据实时rt - pcr检测,证实了RNA-seq结果。ROR2,属于一个家族的受体酪氨酸激酶,可以发起的承诺间充质干细胞(msc)成骨细胞的谱系,促进分化osteoblastogenesis在早期和晚期阶段。使用鼠标头顶 体外器官培养模型,证明了这些ROR2导致增加骨形成的影响 41]。然而,这是不符合我们发现HHIP-AS1击倒提升ROR2的表达,抑制成骨分化。影响,与此同时,一个趋化因子CXCL12迁移,生长,生存,和msc分化。CXCL12 / CXCR4轴发挥了重要作用在骨骼系统的开发和维护通过多功能msc对骨再生的招聘 42]。黄等。 43)治疗的关键尺寸缺陷老鼠头顶CXCL12和骨形成蛋白2 (BMP2)。最高程度的新骨再生显示了强劲的成骨分化和增强细胞迁移的影响。在我们的研究中,尽管HHIP-AS1损耗导致upregulation CXCL12,促进迁移和趋化作用,抑制骨不符合CXCL12的功能。NEAT1,最近发现lncRNA,晋升bmsc的成骨分化调控miR-29b-3p / BMP1轴;这表明其潜在作用在骨代谢与我们的结果( 44]。有趣的是,我们发现ROR2和CXCL12都显著调节刺激PDLSCs连续压压力。有时,这种基因扮演不同的角色在不同的细胞或组织在不同条件下。ROR2、CXCL12和NEAT1可能在移动期间PDLSCs扮演不同的角色。进一步的研究将继续测试这个假说。此外,FGF5的表达是减少HHIP-AS1-depleted PDLSCs它也显著下调刺激PDLSCs连续压压力。一项研究显示,通过细胞外signal-regulated激酶1/2 FGF5促进细胞增殖激活和增强的成骨分化tonsil-derived msc ( 45]。因此,我们推测FGF5调停HHIP-AS1功能中发挥了重要作用。此外,磷蛋白质分泌1的表达式(SPP1)和spondin 1 (SPON1)调节HHIP-AS1-depleted PDLSCs。SPP1被证明是一个因素引发osteopenic状态造成的机械负荷在齿运动( 46, 47]。同时,SPON1调节压缩下,确认为负的骨量的监管机构 48, 49]。这些结果表明SPP1和SPON1也可能是至关重要的下游基因HHIP-AS1可能造成重大影响的规定PDLSCs,应该探索在进一步的调查中。

此外,各种生物过程,从个人的发展发生疾病,已被证明是影响lncRNAs [ 50, 51]。澄清PDLSCs HHIP-AS1的潜在机制,我们进行分析探讨差异表达mrna的生物过程。结果表明,ECM组织、细胞粘附、骨骼系统的发展,DNA甲基化胞嘧啶,调节细胞增殖、细胞趋化作用前走条款和在PDLSCs HHIP-AS1相关规定。此外,路径分析显示,PI3K / Akt信号通路,钙信号通路,和刺猬信号通路调节,肿瘤坏死因子信号通路,JAK-STAT信号通路,以及细胞周期中表达下调HHIP-AS1-depleted PDLSCs,这也与PDLSCs HHIP-AS1监管有关。密集的研究已经阐明,许多关键信号通路参与调控msc的成骨分化,通常和多个信号通路相互作用形成一个复杂的监管网络。在我们的研究中,HHIP-AS1损耗抑制成骨分化潜能和PI3K / Akt信号通路的调节。同样,miR-let-7c-5p抑制HMGA2的表达和PI3K / Akt信号通路,促进了牙髓干细胞的成骨分化lipopolysaccharide-mediated炎性环境( 52]。同时,HHIP-AS1损耗JAK-STAT的差别导致了对这些信号通路。最近的一项研究表明,bmsc促进了兔胫骨骨折的愈合通过JAK-STAT信号通路( 53]。这些结果表明JAK-STAT和PI3K / Akt信号通路在PDLSCs HHIP-AS1监管的关键途径。一般来说,HHIP-AS1有显著影响PDLSCs通过调控下游基因的生物学功能和相关的通路。然而,潜在的分子机制仍有待进一步探讨。

 5。结论

总之,我们发现这里HHIP-AS1下调在PDLSCs压压力。此外,HHIP-AS1促进成骨分化潜能和抑制PDLSCs的迁移和趋化作用的能力。生物信息学分析RNA-seq数据显示候选人下游HHIP-AS1和关键信号通路相关的基因HHIP-AS1监管。总的来说,我们的研究结果提供了一个潜在的目标以及理论依据的功能修改PDLSCs和骨重建的机械条件下矫正治疗。

 数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 确认

这项工作是支持由中国国家自然科学基金(81970964和81970964),凸轮医学科学创新基金(2019 - i2m Z.P.F. - 5 - 031),和关键项目中国江西省科学技术厅(20171 bbh80012 j)。

 补充材料

表S1:实时rt - pcr引物序列中使用。

表S2:差异表达mrna在HHIP-AS1-depleted PDLSCs。

表S3:差异表达lncRNAs在HHIP-AS1-depleted PDLSCs。

图S1: ROR2和CXCL12压下调节而FGF5表达下调的压力。实时rt - pcr结果显示表达式的ROR2 (a), CXCL12 (b),和FGF5 (c)在2 h连续压压力。GAPDH是作为内部控制。学生的 t 以及执行确定统计学意义。所有误差代表SD ( n = 3 )。 ∗ P ≤ 0.05 ; ∗ ∗ P ≤ 0.01 。

图S2:重要的去分析差异表达基因的生物过程,分子功能,细胞组件。(一)调节方面。(b)下调条件。

表S4:重要的调节和表达下调函数HHIP-AS1-depleted PDLSCs。

表S5:重要的调节和表达下调通路HHIP-AS1-depleted PDLSCs。

图S3:显著差异表达基因的途径分析HHIP-AS1-depleted PDLSCs。(一)调节通路。(b)下调通路。

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