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Upregulating MicroRNA-410 or Downregulating Wnt-11 Increases Osteoblasts and Reduces Osteoclasts to Alleviate Osteonecrosis of the Femoral Head.
Nanoscale Research Letters ( IF 5.418 ) Pub Date : 2019-12-18 , DOI: 10.1186/s11671-019-3221-6 Yukun Yin 1 , Lixiang Ding 2 , Yu Hou 2 , Haoran Jiang 2 , Ji Zhang 2 , Zhong Dai 3 , Genai Zhang 2
Nanoscale Research Letters ( IF 5.418 ) Pub Date : 2019-12-18 , DOI: 10.1186/s11671-019-3221-6 Yukun Yin 1 , Lixiang Ding 2 , Yu Hou 2 , Haoran Jiang 2 , Ji Zhang 2 , Zhong Dai 3 , Genai Zhang 2
Affiliation
BACKGROUND
Little is known regarding the functional role of microRNA-410 (miR-410) in osteonecrosis of the femoral head (ONFH); hence, the aim of the present study was to investigate miR-410 targeting Wnt-11 to modulate the osteogenic and osteoclastic mechanism in the prevention of ONFH.
METHODS
Fifteen ONFH samples and 15 normal samples were gathered. The pathological changes of the femoral head, osteoblasts, and osteoclasts in the clinical samples were observed. The rat model of ONFH was injected with agomir-miR-410, Wnt-11-siRNA, or oe-Wnt-11. MiR-410; Wnt-11; osteoblast-related factors alkaline phosphatase (ALP), bone gamma-carboxyglutamate protein (BGLAP), and Collα1 expression; and osteoclast-related factors acid phosphatase 5 (ACP5), cathepsin K (CTSK), and MMP9, as well as Bcl-2 and Bax expression, were tested by RT-qPCR and western blot analysis. The osteogenic function index ALP and OCN together with osteoclast function index NTX-1 and CTX-1 in serum was tested by ELISA.
RESULTS
MiR-410, ALP, BGLAP, and Collα1 degraded as well as Wnt-11, ACP5, CTSK, and MMP9 enhanced in ONFH tissues of the clinical samples. Upregulated miR-410 and downregulated Wnt-11 enhanced bone mineral density (BMD) and BV/TV of rats, heightened the BMD level of the femoral shaft, femoral head, and spinal column, and also raised the serum calcium and phosphorus levels of rats, while restrained apoptosis of osteocytes, elevated OCN, ALP, BGLAP, and Collα1 expression and declined ACP5, CTSK, NTX-1, CTX-1, and MMP9 expression in rats.
CONCLUSION
This study suggested that upregulating miR-410 or downregulating Wnt-11 increases osteoblasts and reduces osteoclasts to alleviate the occurrence of ONFH. Thus, miR-410 may serve as a potential target for the treatment of ONFH.
中文翻译:
上调 MicroRNA-410 或下调 Wnt-11 可增加成骨细胞并减少破骨细胞以减轻股骨头坏死。
背景关于 microRNA-410 (miR-410) 在股骨头坏死 (ONFH) 中的功能作用知之甚少。因此,本研究的目的是研究靶向 Wnt-11 的 miR-410 在预防 ONFH 中调节成骨和破骨机制。方法收集15个ONFH样本和15个正常样本。观察临床标本中股骨头、成骨细胞、破骨细胞的病理变化。ONFH大鼠模型注射agomir-miR-410、Wnt-11-siRNA或oe-Wnt-11。和平号空间站-410; Wnt-11;成骨细胞相关因子碱性磷酸酶 (ALP)、骨 γ-羧基谷氨酸蛋白 (BGLAP) 和 Collα1 表达;和破骨细胞相关因子酸性磷酸酶 5 (ACP5)、组织蛋白酶 K (CTSK) 和 MMP9,以及 Bcl-2 和 Bax 表达,通过 RT-qPCR 和蛋白质印迹分析进行测试。ELISA法检测血清中成骨功能指标ALP、OCN和破骨细胞功能指标NTX-1、CTX-1。结果 临床样本的 ONFH 组织中 MiR-410、ALP、BGLAP 和 Collα1 降解,Wnt-11、ACP5、CTSK 和 MMP9 增强。上调 miR-410 下调 Wnt-11 可增强大鼠的骨密度(BMD)和 BV/TV,提高股骨干、股骨头和脊柱的 BMD 水平,同时也提高大鼠的血清钙和磷水平, 在抑制骨细胞凋亡的同时,提高大鼠 OCN、ALP、BGLAP 和 Collα1 的表达,降低 ACP5、CTSK、NTX-1、CTX-1 和 MMP9 的表达。结论 本研究提示上调miR-410或下调Wnt-11可增加成骨细胞、减少破骨细胞以减轻ONFH的发生。因此,miR-410 可作为治疗 ONFH 的潜在靶点。
更新日期:2019-12-18
中文翻译:
上调 MicroRNA-410 或下调 Wnt-11 可增加成骨细胞并减少破骨细胞以减轻股骨头坏死。
背景关于 microRNA-410 (miR-410) 在股骨头坏死 (ONFH) 中的功能作用知之甚少。因此,本研究的目的是研究靶向 Wnt-11 的 miR-410 在预防 ONFH 中调节成骨和破骨机制。方法收集15个ONFH样本和15个正常样本。观察临床标本中股骨头、成骨细胞、破骨细胞的病理变化。ONFH大鼠模型注射agomir-miR-410、Wnt-11-siRNA或oe-Wnt-11。和平号空间站-410; Wnt-11;成骨细胞相关因子碱性磷酸酶 (ALP)、骨 γ-羧基谷氨酸蛋白 (BGLAP) 和 Collα1 表达;和破骨细胞相关因子酸性磷酸酶 5 (ACP5)、组织蛋白酶 K (CTSK) 和 MMP9,以及 Bcl-2 和 Bax 表达,通过 RT-qPCR 和蛋白质印迹分析进行测试。ELISA法检测血清中成骨功能指标ALP、OCN和破骨细胞功能指标NTX-1、CTX-1。结果 临床样本的 ONFH 组织中 MiR-410、ALP、BGLAP 和 Collα1 降解,Wnt-11、ACP5、CTSK 和 MMP9 增强。上调 miR-410 下调 Wnt-11 可增强大鼠的骨密度(BMD)和 BV/TV,提高股骨干、股骨头和脊柱的 BMD 水平,同时也提高大鼠的血清钙和磷水平, 在抑制骨细胞凋亡的同时,提高大鼠 OCN、ALP、BGLAP 和 Collα1 的表达,降低 ACP5、CTSK、NTX-1、CTX-1 和 MMP9 的表达。结论 本研究提示上调miR-410或下调Wnt-11可增加成骨细胞、减少破骨细胞以减轻ONFH的发生。因此,miR-410 可作为治疗 ONFH 的潜在靶点。