tRF16通过调控ALKBH5表达影响NFKBIA稳定性进而促进骨关节炎进展的机制研究

为解决骨关节炎(OA)中软骨退变和炎症调控机制不明的问题，南京医科大学附属第三医院团队开展tRF16-ALKBH5-NFKBIA轴在OA中的作用研究。发现tRF16通过结合ALKBH5降低其表达，削弱NFKBIA mRNA稳定性，激活NF-κB通路，加剧软骨降解。该研究为OA诊断和治疗提供新靶点，发表于《Communications Biology》。

　　

骨关节炎（Osteoarthritis, OA）作为一种常见的关节退行性疾病，随着人口老龄化加剧，其发病率逐年攀升。患者常表现为关节疼痛、僵硬和活动受限，严重时甚至需要接受关节置换手术。然而，目前OA的发病机制尚未完全阐明，临床上也缺乏有效的早期诊断标志物和治疗靶点。近年来，tRNA衍生片段（tRFs）作为一种新型非编码RNA，在多种疾病中展现出调控潜力，但其在OA中的作用仍属未知。与此同时，RNA的N⁶
-甲基腺苷（m⁶
A）修饰被证实参与软骨代谢调控，但具体机制有待探索。

针对这一科学问题，南京医科大学附属第三医院的研究团队通过临床样本分析、动物模型构建和细胞实验，系统揭示了tRF16通过ALKBH5-NFKBIA轴促进OA进展的分子机制。该研究成果发表在《Communications Biology》杂志上，为OA的早期诊断和靶向治疗提供了新思路。

研究采用的关键技术包括：1）临床OA患者与正常对照的tRF测序分析；2）通过内侧半月板失稳（DMM）和前交叉韧带横断（ACLT）手术构建大鼠OA模型；3）关节腔内注射tRF16模拟物/抑制剂进行功能验证；4）m⁶
A修饰水平检测（Dot blot）；5）RNA免疫共沉淀（RIP）和荧光素酶报告基因实验验证分子互作；6）AAV9载体介导的ALKBH5过表达干预。

研究结果
tRF16在OA患者和大鼠模型中高表达
通过小RNA测序发现OA患者软骨组织中tRF16显著上调。在大鼠OA模型中，随着病程进展，tRF16表达逐渐升高，与软骨退化程度呈正相关。组织学检测显示OA大鼠出现典型的软骨表面粗糙、软骨细胞减少、基质降解等病理特征。

tRF16抑制剂缓解OA大鼠症状
关节腔内注射tRF16抑制剂可显著改善OA大鼠的关节结构，增加软骨厚度，减少骨赘形成。分子水平上，tRF16抑制上调了ECM形成标志物Aggrecan和COL2A1，下调了降解标志物MMP1/13，并降低了血清炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平。

tRF16通过结合ALKBH5影响m⁶
A修饰
OA模型中m⁶
A修饰水平升高，而tRF16过表达进一步加剧这一现象。机制上，tRF16通过结合ALKBH5 mRNA 3'UTR促进其降解，RIP实验证实两者通过Ago2蛋白形成复合物。ALKBH5作为关键m⁶
A去甲基酶，其表达下调导致靶基因m⁶
A修饰异常。

ALKBH5通过维持NFKBIA稳定性调控OA
生物信息学预测和实验验证发现ALKBH5与NFKBIA（NF-κB抑制剂α）mRNA直接结合。ALKBH5通过去甲基化维持NFKBIA稳定性，而tRF16过表达会削弱这种作用，导致NFKBIA降解，促进p65磷酸化入核，激活NF-κB通路，加剧炎症反应和软骨退化。AAV9介导的ALKBH5过表达可逆转tRF16的促OA效应。

结论与意义
该研究首次阐明tRF16-ALKBH5-NFKBIA轴在OA中的调控机制：tRF16通过结合ALKBH5 mRNA促进其降解，降低ALKBH5介导的NFKBIA去甲基化，导致NFKBIA mRNA稳定性下降，进而激活NF-κB通路，促进炎症因子分泌和软骨基质降解。这一发现不仅拓展了对tRFs功能的认识，还为OA提供了潜在的诊断标志物（tRF16）和治疗靶点（ALKBH5）。研究采用的"小RNA-m⁶
A修饰-mRNA稳定性"调控模式，也为其他退行性疾病的机制研究提供了新思路。