MiR-138-5p knockdown promotes osteogenic differentiation through FOXC1 up-regulation in human bone mesenchymal stem cells.

This study examined the hypothesis that the microRNA miR-138-5p reduces the osteodifferentiation of human bone mesenchymal stem cells (hBMSCs) by downregulating the expression of forkhead box C1 (FOXC1). For this, hBMSCs were separated from bone marrow and osteogenic induction medium was added to stimulate osteogenic differentiation. Flow cytometric analysis was applied to evaluate the expression of cell-surface antigens associated with hBMSCs, including CD29, CD44, CD90, CD45, and CD34. qRT-PCR assays and Western blot assays were used to measure the mRNA and protein expression of miR-138-5p, osteocalcin, runt-related transcription factor 2, bone sialoprotein, alkaline phosphatase (ALP), and FOXC1. ALP staining assays and Alizarin Red staining (ARS) assays were used to confirm osteogenic differentiation. We used a luciferase assay to test the interaction between miR-138-5p and FOXC1. We demonstrated that miR-138-5p is downregulated in osteogenic differentiated hBMSCs. Further, overexpression of miR-138-5p reduced the expression of markers for osteodifferentiation, ALP activity, and ARS activity. Furthermore, we showed that FOXC1 is a downstream target gene of miR-138-5p, and that knockdown of miR-138-5p improves the osteogenesis differentiation of hBMSCs by upregulating FOXC1. The results from this study indicate miR-138-5p as a new target for osteogenic differentiation of hBMSCs and the treatment of bone defects. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Cette étude visait à vérifier l'hypothèse selon laquelle le miR-138-5p devrait réduire la différenciation ostéogénique des cellules souches mésenchymateuses osseuses humaines (CSMh) par la régulation négative de « forkhead box C1 » (FOXC1). Les CSMh ont été séparées de la moelle osseuse et un milieu d'induction ostéogénique a été ajouté pour stimuler la différenciation ostéogénique. L'analyse en cytométrie de flux a été utilisée pour évaluer l'expression des antigènes cellulaires de surface associés aux CSMh, dont les CD29, CD44, CD90, CD45 et CD34. La qRT-PCR et le transfert Western ont été utilisés pour mesurer l'expression de l'ARNm et des protéines miR-138-5p, OCN, RUNX2, BSP, PAL et FOXC1. La coloration de la phosphatase alcaline (PAL) et la coloration au rouge d'alizarine (ARS) ont été réalisés pour confirmer la différenciation ostéogénique. Le dosage de la luciférase a été utilisé pour tester l'interaction entre le miR-138-5p et FOXC1. Les auteurs ont démontré que le miR-138-5p est régulé à la baisse dans les CSMh à la suite de la différenciation ostéogénique. En outre, la surexpression du miR-138-5p diminuait l'expression des marqueurs de la différenciation ostéogénique, l'activité de la PAL et l'activité de l'ARS. De plus, ils ont révélé que FOXC1 était un gène cible en aval du miR-138-5p et que le knockdown du miR-138-5p améliorait la différenciation ostéogénique des CSMh en augmentant la régulation à la hausse de FOXC1. Cette étude suggère que le miR-138-5p pourrait être une nouvelle cible pour la différenciation ostéogénique des CSMh et le traitement des défauts osseux. [Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]