microRNA-146a调节软骨内稳态和骨关节炎的分子机制研究

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骨关节炎(osteoarthritis,OA)是在老年人群中最盛行的肌肉骨骼病,主要特征是细胞外基质合成不足和关节软骨降解,同时也涉及滑膜炎、软骨下骨硬化以及其它组织损害。由于病因未明,目前OA治疗的目的旨在缓解疼痛而非有效地改变疾病进程。深入理解失调的软骨内稳态下潜在的分子机制有望克服这些限制。  微小RNA(microRNAs,miRNAs)在调节机体发育和分化过程中起着重要的作用;然而,人们对其在软骨内稳态维持及OA发育中的病理生理学作用所知甚少。本文中,通过小鼠OA动物模型研究了miR-146a在OA发病过程中的作用。首先构建了小鼠自发性和关节不稳定诱导的OA模型评估miR-146a基因敲除对OA发育的影响。其次,分离了小鼠关节软骨细胞,并调查了miR-146a对软骨内稳态的影响。随后,通过mRNA基因芯片筛选、qPCR验证、luciferase assay和免疫组化等方法筛选出了miR-146a在体内体外的靶向分子。最后,通过在OA小鼠关节腔内注射慢病毒介导的miR-146a评估了miR-146a对OA疾病的治疗性作用。  笔者发现,在自发性和关节不稳定诱导的创伤性小鼠OA模型中,miR-146aKO小鼠的关节软骨退变显著弱于野生型小鼠;还证明了miR-146a加剧了促炎性细胞因子对软骨基质相关基因表达的抑制作用。进一步筛选出来miR-146a在调节软骨内稳态过程中真正靶向的分子,即Camk2d和Ppp3r2(calcineurin的调节亚基,又称Calcineurin B,TypeⅡ)。此外,发现给予手术诱导的OA小鼠miR-146a抑制剂处理有效地通过靶向Camk2d和Ppp3r2分子而减轻了关节软骨的退变。这些结果表明miR-146在软骨内稳态维持过程中起着重要的作用;miR-146a有望成为治疗OA的新靶点。
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