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为探究 microRNA-103-3p（miR-103-3p）在骨关节炎（OA）中对软骨细胞的调控机制，研究人员以 IL-1β 刺激的软骨细胞为模型开展研究。结果发现，抑制 miR-103-3p 可减轻软骨细胞凋亡和细胞外基质（ECM）降解，该研究为 OA 治疗提供了新方向。
骨关节炎是一种常见的炎性关节疾病，就像关节的 “隐形杀手”。随着年龄增长和肥胖人群增多，它的发病率不断上升，给患者带来关节疼痛、肿胀和活动受限等痛苦。目前的治疗方法只能缓解症状，无法从根本上扭转病情，很多重症患者还得接受手术。为了找到新的治疗策略，来自湖北理工学院附属黄石市中心医院的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上。
研究人员采用多种关键技术来探索 miR-103-3p 在骨关节炎中的作用机制。主要技术方法包括：首先是 RNA 干扰技术，通过转染 miR-103-3p 模拟物（mimic）、抑制剂（inhibitor）和靶向细胞质多聚腺苷酸结合蛋白 3（CPEB3）的小干扰 RNA（siRNA），来调控相关基因的表达；其次是双荧光素酶报告基因实验，用于验证 miR-103-3p 与 CPEB3 的靶向关系；还有实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）、蛋白质免疫印迹（Western blot）、流式细胞术、免疫荧光等技术，用于检测基因和蛋白表达水平、细胞凋亡和自噬情况。
研究结果如下：
- 抑制 miR-103-3p 对软骨细胞凋亡和 ECM 降解的影响：RT-qPCR 结果显示，IL-1β 刺激会使小鼠软骨细胞中 miR-103-3p 表达上调。转染 miR-103-3p 抑制剂后，可显著降低其表达，同时恢复 IL-1β 抑制的细胞活力，减少细胞凋亡，这通过流式细胞术和免疫印迹检测相关凋亡蛋白（如 cleaved caspase3、Bax 和 Bcl-2）得以证实。免疫印迹还表明，抑制 miR-103-3p 可下调 ADAMTS5 和 MMP13 蛋白水平，上调胶原蛋白 II（collagen II）和聚集蛋白聚糖（aggrecan）水平，减少 ECM 大分子降解。
- 过表达 miR-103-3p 对软骨细胞的影响：qPCR 结果表明，miR-103-3p 模拟物可显著提高 IL-1β 刺激的软骨细胞中 miR-103-3p 的表达。过表达 miR-103-3p 会进一步抑制细胞活力，增强 IL-1β 诱导的细胞凋亡和 ECM 大分子降解，同样通过流式细胞术和免疫印迹检测相关指标得以验证。
- 抑制 miR-103-3p 对软骨细胞自噬的影响：免疫印迹和免疫荧光结果显示，IL-1β 刺激会使软骨细胞中自噬标记物 LC3、Beclin 1 和 ATG5 表达下调，p62 表达上调，抑制 miR-103-3p 可逆转这些变化，促进自噬。使用自噬抑制剂 3-MA 后，miR-103-3p 抑制剂对软骨细胞凋亡和 ECM 大分子降解的抑制作用被显著逆转，表明抑制 miR-103-3p 通过增强自噬来减轻软骨细胞损伤。
- miR-103-3p 与 CPEB3 的靶向关系及对 PI3K/Akt/mTOR 通路的影响：通过在线预测工具和生物素标记的下拉实验、双荧光素酶报告基因实验，发现 miR-103-3p 靶向 CPEB3。IL-1β 刺激会使 CPEB3 表达下调，抑制 miR-103-3p 可恢复其表达。免疫印迹结果表明，CPEB3 可抑制 PI3K/Akt/mTOR 通路，miR-103-3p 通过靶向 CPEB3 激活该通路，敲低 CPEB3 可逆转 miR-103-3p 下调对该通路的影响。
- miR-103-3p 通过 CPEB3/PI3K/Akt/mTOR 通路调控软骨细胞功能：在拯救实验中，对 IL-1β 刺激的软骨细胞转染 miR-103-3p 抑制剂同时敲低 CPEB3 或添加 PI3K 激动剂 740 Y-P，结果显示，敲低 CPEB3 或 740 Y-P 处理可逆转 miR-103-3p 抑制剂对软骨细胞凋亡、ECM 相关分子水平和自噬的影响，表明 miR-103-3p 通过 CPEB3/PI3K/Akt/mTOR 通路调控软骨细胞凋亡、ECM 和自噬。
研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 miR-103-3p 通过靶向 CPEB3，激活 PI3K/Akt/mTOR 通路，从而调控软骨细胞凋亡、自噬和 ECM 大分子降解。抑制 miR-103-3p 可减轻软骨细胞损伤，这为理解骨关节炎中软骨细胞自噬机制提供了新线索，为骨关节炎的治疗提供了潜在的新靶点和理论依据。不过，未来还需要开展动物实验进一步验证该结论，为骨关节炎的临床治疗带来新的希望，推动骨关节炎治疗领域的发展。
