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骨关节炎（OA）受机械过载影响发病机制不明。研究人员探究 circRNA 相关网络在机械过载诱导软骨细胞衰老中的作用。发现 miR-335-5p 逃脱 circKIAA0586 吸附，通过抑制 HELLS 促进 OA 进展。该研究为 OA 治疗提供新途径。
骨关节炎（Osteoarthritis，OA）是一种退行性关节疾病，随着老龄化和创伤应激，其发病率不断上升，给全球健康带来巨大挑战。目前，OA 的精确病因尚不明确，也缺乏有效的病因治疗方法。虽然机械过载被认为是 OA 发病的重要因素，但机械过载诱导软骨细胞衰老的具体分子机制仍不清楚。在这样的背景下，为了深入探究 OA 的发病机制，寻找潜在的治疗靶点，南方医科大学的研究人员开展了一系列研究，并将成果发表在《Research》上。
研究人员用到的主要关键技术方法包括：构建机械过载诱导的人原代软骨细胞衰老模型；利用 RNA 测序（RNA-seq）和定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）分析 circRNAs 和 miRNAs 的表达差异；通过增益和缺失功能实验，在人软骨细胞中进行多种生化检测，确定相关分子的生物学作用；构建内侧半月板失稳（DMM）OA 小鼠模型和老年自发性 OA 小鼠模型，研究相关分子在体内的作用；运用荧光素酶报告基因实验、RNA 免疫沉淀实验等确定分子间的相互作用。
miR-335-5p 在 OA 机械性软骨细胞衰老中起关键作用
研究人员对受 20% 循环拉伸应变（CTS）加载 24 小时的人原代软骨细胞进行 miRNA 测序分析，发现机械过载使 62 个 miRNA 上调，其中 miR-335-5p 在 OA 患者关节软骨组织中升高最为明显。进一步研究表明，miR-335-5p 过表达会降低软骨生成相关蛋白表达，增加衰老和 DNA 损伤标记物表达，而沉默 miR-335-5p 可部分减轻机械过载诱导的分解代谢和衰老效应。
miR-335-5p 通过抑制 HELLS 促进软骨细胞衰老
通过比较 RNA-seq 分析结果和预测结果，研究人员确定 HELLS 是 miR-335-5p 的潜在靶点。实验证实 miR-335-5p 可与 HELLS 结合并降低其 mRNA 稳定性。在软骨细胞中，机械过载会降低 HELLS 水平，沉默 HELLS 会导致软骨细胞衰老和分解代谢增加，而补充 HELLS 则可逆转这些效应。此外，机械过载会减少 HELLS 与 CDCA7 的结合，影响非同源末端连接（NHEJ）通路，导致 DNA 损伤和细胞衰老。
HELLS 的同义突变可保护关节免受 OA 侵害
将 miR-335-5p 模拟物与 HELLS 或其突变体（HELLS-MUT）转染到机械过载处理的软骨细胞中，发现 HELLS-MUT 比 HELLS 更能有效逆转 miR-335-5p 的促衰老和促分解代谢作用。在小鼠模型中，注射 HELLS-MUT 腺相关病毒（AAV）可减轻 miR-335-5p 诱导的软骨退变，表明 miR-335-5p 通过抑制 HELLS 加速软骨细胞衰老和软骨退变。
miR-335-5p 被 circKIAA0586 海绵吸附
通过生物信息学预测和实验验证，研究人员发现 circKIAA0586 可直接结合 miR-335-5p。在 OA 软骨中，circKIAA0586 表达较低，机械过载会下调其表达。沉默 circKIAA0586 会导致软骨细胞衰老和软骨降解，而过表达 circKIAA0586 则可抑制 miR-335-5p 表达，减轻机械过载诱导的软骨细胞衰老和分解代谢。
circKIAA0586 通过吸附 miR-335-5p 缓解 OA
在细胞和小鼠模型中，circKIAA0586 能够吸附 miR-335-5p，抑制其表达，从而稳定 HELLS mRNA，减轻机械过载诱导的软骨细胞衰老和分解代谢，缓解 OA 进展。而 circKIAA0586 的突变体（circKIAA0586-MUT）由于失去与 miR-335-5p 的结合能力，无法发挥上述保护作用。
研究结论表明，miR-335-5p 逃脱 circKIAA0586 的吸附后，通过靶向 HELLS，损害 NHEJ 通路，促进机械过载诱导的软骨细胞衰老和 OA 进展。这一发现揭示了一个新的机械 - 表观遗传轴，为理解 OA 的发病机制提供了新的视角。同时，靶向 circKIAA0586/miR-335-5p/HELLS 信号通路为 OA 的治疗提供了一种新的策略，具有重要的临床应用前景。不过，该研究也存在一定的局限性，如 circKIAA0586 可能存在其他调节机制，未来还需要进一步研究其在 OA 滑膜和软骨下骨区域的作用，以及开发更精确的分子递送方法。尽管如此，这项研究依然为骨关节炎的研究和治疗开辟了新的方向，有望推动相关领域的进一步发展。
