Preview

Трансляционная медицина

Расширенный поиск

Исследование динамики активации Runx2 при индукции остеогенной дифференцировки

https://doi.org/10.18705/2311-4495-2024-11-3-284-293

Аннотация

Актуальность. Несмотря на то, что Runx2 является общепризнанным маркером и регулятором остеогенной дифференцировки, механизмы его регуляции, динамика активации в ходе остеогенной дифференцировки и взаимосвязь с другими генами и генными путями, связанными с остеогенной дифференцировкой, остаются неясными.

Цель — проанализировать динамику активации Runx2 и влияние стабильного уровня белка на дифференцировочные процессы.

Материалы и методы. В работе были использованы лентивирусные конструкции генетических изоформ RUNX2: RUNX2full (полноразмерный ген), RUNX2delta (укороченная последовательность), RUNX2stop (со стоп-кодоном), также была использована шпилечная конструкция на RUNX2 — shRUNX2 для подавления его активности. Для поддержания стабильного уровня белка в клетках использовали ингибитор протеасомной деградации MG132. Для анализа динамики активации Runx2 остеогенную дифференцировку индуцировали на разные временные сроки. Анализ результатов проводился методом вестерн-блоттинга, ПЦР в реальном времени, окрашиванием ализариновым красным.

Результаты. Стабилизация белка Runx2 при 24 часах индукции остеогенной дифференцировки способствует ее усилению. Также уровень транскриптов Runx2 не изменяется, но происходит активация генов-мишеней.

Заключение. В процессе инициации остеогенной дифференцировки гингивальных фибробластов in vitro Runx2 регулируется как на транскрипционном, так и на посттранскрипционном уровнях; накопление небольшого уровня транскриптов при индукции остеогенной дифференцировки и стабилизация белка Runx2, по-видимому, являются критически важными.

Об авторах

Е. С. Громова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт цитологии Российской академии наук»
Россия

Громова Екатерина Сергеевна, старший лаборант-исследователь лаборатории регенеративной биомедицины

Тихорецкий пр., д. 4, Санкт-Петербург, 194064


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии потенциального конфликта интересов.



К. Е. Азаркина
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт цитологии Российской академии наук»
Россия

Азаркина Ксения Евгеньевна, старший лаборант-
исследователь лаборатории регенеративной биомедицины

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии потенциального конфликта интересов.



Д. А. Костина
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт цитологии Российской академии наук»
Россия

Костина Дарья Алексеевна, научный сотрудник лаборатории регенеративной биомедицины

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии потенциального конфликта интересов.



Д. А. Переплетчикова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт цитологии Российской академии наук»
Россия

Переплетчикова Дарья Александровна, младший научный сотрудник лаборатории регенеративной биомедицины

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии потенциального конфликта интересов.



Д. С. Смирнова
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт цитологии Российской академии наук»
Россия

Смирнова Дарья Владимировна, младший научный сотрудник лаборатории регенеративной биомедицины

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии потенциального конфликта интересов.



А. Б. Малашичева
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт цитологии Российской академии наук»
Россия

Малашичева Анна Борисовна, д.б.н., заведующая лабораторией регенеративной биомедицины

Санкт-Петербург


Конфликт интересов:

Авторы заявили об отсутствии потенциального конфликта интересов.



Список литературы

1. Xu J, Li Z, Hou Y, Fang W. Potential mechanisms underlying the Runx2 induced osteogenesis of bone marrow mesenchymal stem cells. Am J Transl Res. 2015 Dec 15;7(12):2527–2535. PMID: 26885254; PMCID: PMC4731654.

2. Rutkovskiy A, Stensløkken KO, Vaage IJ. Osteoblast Differentiation at a Glance. Med Sci Monit Basic Res. 2016 Sep 26;22:95–106. DOI: 10.12659/msmbr.901142.

3. Ferreira LB, Gimba E, Vinagre J, et al. Molecular Aspects of Thyroid Calcification. Int J Mol Sci. 2020 Oct 19;21(20):7718. DOI: 10.3390/ijms21207718.

4. Toth Z, Ward A, Tang SY, McBride-Gagyi S. Sexual differences in bone porosity, osteocyte density, and extracellular matrix organization due to osteoblastic-specific Bmp2 deficiency in mice. Bone. 2021 Sep;150:116002. DOI: 10.1016/j.bone.2021.116002.

5. Chen Y, Mehmood K, Chang YF, et al. The molecular mechanisms of glycosaminoglycan biosynthesis regulating chondrogenesis and endochondral ossification. Life Sci. 2023 Dec 15;335:122243. DOI: 10.1016/j.lfs.2023.122243.

6. Mevel R, Draper JE, Lie-A-Ling M, et al. RUNX transcription factors: orchestrators of development. Development. 2019 Sep 5;146(17):dev148296. DOI: 10.1242/dev.148296.

7. Lobov A, Kuchur P, Khizhina A, et al. Mesenchymal Cells Retain the Specificity of Embryonal Origin During Osteogenic Differentiation. Stem Cells. 2024 Jan 13;42(1):76–89. DOI: 10.1093/stmcls/sxad081.

8. Stein GS, Lian JB, van Wijnen AJ, et al. Runx2 control of organization, assembly and activity of the regulatory machinery for skeletal gene expression. Oncogene. 2004 May 24;23(24):4315–29. DOI: 10.1038/sj.onc.1207676.

9. Ducy P, Zhang R, Geoffroy V, et al. Osf2/Cbfa1: a transcriptional activator of osteoblast differentiation. Cell. 1997 May 30;89(5):747–54. DOI: 10.1016/s0092-8674(00)80257-3.

10. Bruderer M, Richards RG, Alini M, Stoddart MJ. Role and regulation of RUNX2 in osteogenesis. Eur Cell Mater. 2014 Oct 23;28:269–86. DOI: 10.22203/ecm.v028a19.

11. Sudhakar S, Katz MS, Elango N. Analysis of type-I and type-II RUNX2 protein expression in osteoblasts. Biochem Biophys Res Commun. 2001 Aug 10;286(1):74–79. DOI: 10.1006/bbrc.2001.5363.

12. Uyama M, Sato MM, Kawanami M, Tamura M. Regulation of osteoblastic differentiation by the proteasome inhibitor bortezomib. Genes Cells. 2012 Jul;17(7):548–58. DOI: 10.1111/j.1365-2443.2012.01611.x.


Рецензия

Для цитирования:


Громова Е.С., Азаркина К.Е., Костина Д.А., Переплетчикова Д.А., Смирнова Д.С., Малашичева А.Б. Исследование динамики активации Runx2 при индукции остеогенной дифференцировки. Трансляционная медицина. 2024;11(3):284-293. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2024-11-3-284-293

For citation:


Gromova E.S., Azarkina K.E., Kostina D.A., Perepletchikova D.A., Smirnova D.S., Malashicheva A.B. Investigation of the dynamics of Runx2 activation during induction of osteogenic differentiation. Translational Medicine. 2024;11(3):284-293. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/2311-4495-2024-11-3-284-293

Просмотров: 181


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2311-4495 (Print)
ISSN 2410-5155 (Online)