Mol Ther Nucleic Acids:環狀RNA在骨關節炎中的生物學作用及治療潛力

作者:佚名 來源:生物穀 日期:21-06-02

        山西醫科大學第二醫院的研究者在Mol Ther Nucleic Acids雜誌上發表了題為"Biological roles and therapeutic potential of circular RNAs in osteoarthritis"的文章。骨關節炎(OA)是一種常見的致殘性關節疾病,主要表現為軟骨退變和關節間隙狹窄。非編碼RNA(長非編碼RNAs、microRNAs[miRNAs]和環狀RNAs[CircRNAs])在OA發生發展過程中的調控作用引起了人們的廣泛關注,環狀RNAs在OA發生發展中的作用也成為近6年來研究的熱點。最近有研究報道,多種circRNA可通過circRNA/miRNA/ mRNA通路延遲或加重OA過程的各個方麵,包括細胞外基質形成、凋亡、增殖、炎症和自噬。因此,CircRNA及其相關通路是OA潛在的治療靶點。作者的綜述提供了關於CircRNA的全麵信息,包括它們的生物發生、功能和特征,並揭示了它們通過海綿的大型調控網絡在OA發病機製中的關鍵作用。考慮到它們的調節功能和特點,作者假設CircRNA不僅可以通過體液轉移作為診斷生物標誌物,還可以從間充質幹細胞來源的外體中釋放出來,作為治療性CircRNA傳遞給OA軟骨細胞。進一步深入研究CircRNAs在OA中的分子作用機製有望為OA的治療提供有效和安全的策略。

        骨關節炎(OA)是一種發病率和致殘率較高的慢性進行性軟骨退行性疾病,以軟骨退變、骨贅形成、軟骨下骨增厚、滑膜炎症、半月板損傷和韌帶惡化為主要特征。目前,全球有超過5億人受到OA的影響,發病高峰期在75歲左右。導致骨關節炎的多種因素包括年齡、性別、肥胖、遺傳、代謝環境和關節排列;然而,調控骨關節炎發病的確切分子機製仍不清楚,除手術外,沒有有效的幹預或治療方法可以減緩或逆轉骨關節炎的進展。軟骨細胞是成熟軟骨中唯一存在的細胞類型,當OA發生時,軟骨細胞會經曆相當多的非編碼RNA參與的病理變化。因此,探討骨性關節炎軟骨細胞的病理生理和分子調控機製具有重要意義。

        非編碼RNA包括長非編碼RNA(LncRNAs)、微RNA(MiRNAs)和環狀RNA(CircRNAs),它們通過改變DNA結構、RNA轉錄和蛋白質翻譯來影響生物過程。隨著RNA測序(RNA-seq)和生物信息學分析等技術的發展,越來越多的CircRNA被發現,其形成和生物學功能的原理也逐漸被揭示。CircRNAs的功能越來越受到人們的關注,越來越多的證據表明,CircRNAs在細胞增殖、凋亡、分化和侵襲等多種細胞過程中起著關鍵的調節作用。此外,CircRNA具有穩定性、特異性、保守性和廣泛性等顯著特征,已被認為是潛在的診斷和治療疾病的生物標誌物,如阿爾茨海默病的CIRS-7、乳腺癌的CIRC-PRMT5、骨肉瘤的hSA_CIRC_0000658、膀胱癌的16circRIMS1和椎間盤退變的CircVMA21。

        自2015年以來,有關OA中CircRNA的研究數量不斷增加,相關出版物主要來自中國。越來越多的證據表明,CircRNA與OA的軟骨細胞增殖、凋亡、炎症、自噬和ECM代謝密切相關,並延緩或加重了OA的進展。此外,CircRNAs/miRNAs/mRNAs軸在OA的發生發展中起重要作用,CircRNAs可作為miRNAs的海綿抑製mRNAs的翻譯,從而參與OA的發生發展。因此,具有重要調控作用的環狀rna可能成為OA新的生物學標誌物和治療靶點。然而,CircRNAs在OA發病機製中的作用機製尚需詳細研究。本文綜述了環狀RNA在骨性關節炎中的生物學作用和治療潛力,有助於理解骨性關節炎發病的分子機製,為骨性關節炎的診斷和治療提供新的潛在靶點。

        目前OA的治療策略是分級的和姑息性的;因此,改變OA進程,包括通過分子機製減緩、停止和逆轉進程是必不可少的。盡管利用CircRNAs治療OA還為時過早,但CircRNAs已被證明是OA新的臨床策略的潛在生物標誌物和治療靶點。考慮到對CircRNA的深入研究和生物技術的發展,OA的治療可能是通過恢複下調的CircRNA的表達或沉默異常上調的CircRNA來實現的。據我們所知,CircRNA作為miRNA海綿的作用是CircRNAs的關鍵功能之一,這表明模仿內源性CircRNA海綿的結構和功能的人工治療劑可以調節OA的下遊miRNA/mRNA通路。此外,siRNA和基因組編輯工具可用於抑製應處於低表達狀態的CircRNAs的合成。此外,CircRNAs與基因醫學和轉化醫學有著密切的聯係,這兩種藥物都在世界範圍內掀起了一股熱潮,今後將開發基於CircRNA及其相關途徑的更安全、更有效的策略。

關鍵字:骨關節炎

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