骨微环境中外泌体内miRNA介导的细胞信号通路研究现状
2021-06-18蔺一凡张云泉
蔺一凡 张云泉 董 伟
外泌体由Johnstone从绵羊的网织红细胞中经过离心获取,其直径40~150 nm,具有靶向传递信息的能力。外泌体是由细胞内部的核内体与细胞膜融合后经胞吐作用释放的膜性小泡,脂质双分子层的结构可以保护其内部的蛋白质、小分子RNA(MicroRNA,miRNA)等遗传物质不被分解和破坏。外泌体广泛存在于破骨细胞、成骨细胞、间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)等骨改建主要效应细胞中,通过调控骨效应细胞中关键信号分子影响骨改建过程。
外泌体如同信息传输器,将其携带的各种生物分子传送至受体细胞中,其介导的遗传信息传递是骨效应细胞间信号交谈的重要环节。作为组成外泌体的重要内容物质, miRNA是其重要生物活性成分,miRNA以非编码RNA的结构,经由外泌体转运至受体细胞,与靶基因互补配对,从而调控下游靶基因表达。研究证实,miRNA可通过调控下游靶基因对骨效应细胞的分化及功能产生影响,在骨改建中发挥重要的调控作用。因此,本文对骨效应相关细胞外泌体内miRNA介导的信号通路作用进行了综述。
1 成骨细胞外泌体中miRNA调控机制
成骨细胞来源的外泌体内含有多种miRNA,其中 miR-let-7、miR-140-3p、miR-503-3p、miR-30d-5p、miR-218、miR-335-5p分别发挥着促进或抑制成骨分化的作用,对于骨改建的过程具有重要意义(见图1)。作为骨骼发育的正向调节因子,miR-let-7在成骨细胞及其前体细胞产生的外泌体中表达上调,通过靶向作用于高迁移率蛋白A2 (high-mobility group AT-hook 2,HMGA2),促进间充质干细胞(stromal mesenchymal stem cells, MSCs)异位成骨,抑制其成脂能力。成骨细胞外泌体中高表达的miR-140-3p可直接抑制骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2, BMP2);……
