miR-671-3p通过靶向GREM2激活BMP2/SMAD通路缓解绝经后骨质疏松的机制研究

本研究针对绝经后骨质疏松（PMOP）的早期诊断和治疗靶点匮乏问题，通过临床队列与细胞实验揭示miR-671-3p通过靶向抑制GREM2激活BMP2/SMAD信号通路，促进成骨细胞分化并抑制凋亡，为PMOP的分子干预提供新策略。

　　

研究背景
绝经后骨质疏松（PMOP）是困扰中老年女性的重大健康问题，雌激素水平骤降导致骨微结构破坏，骨折风险显著升高。尽管双能X线吸收法（DXA）是诊断金标准，但其滞后性促使科学家寻找更灵敏的分子标志物。微小RNA（miRNA）作为基因表达调控的关键分子，在骨代谢中扮演重要角色，但miR-671-3p在PMOP中的功能仍是未解之谜。

研究团队与设计
黑龙江中医药大学附属第一医院联合团队通过临床队列（85例PMOP患者vs 83例对照）和模拟微重力（MG）诱导的MC3T3-E1成骨细胞模型，系统探究miR-671-3p的功能机制。研究采用qRT-PCR、CCK-8、流式细胞术等技术，结合生物信息学预测和双荧光素酶报告基因验证靶点关系，最终发表于《Hereditas》。

关键技术方法

1. 临床样本分析：采集PMOP患者血清检测miR-671-3p表达，ROC曲线评估诊断效能
2. 细胞模型：二维旋转系统建立MG环境模拟骨丢失微环境
3. 功能验证：CCK-8检测增殖、Annexin V/PI染色分析凋亡、ALP活性评估成骨分化
4. 机制解析：双荧光素酶和RIP实验验证miR-671-3p与GREM2互作，Western blot检测BMP2/SMAD通路

研究结果

临床意义
PMOP患者血清miR-671-3p表达显著降低（图1A），ROC曲线显示其AUC达0.869（图1B），与腰椎、股骨颈和全髋骨密度（BMD）呈强正相关（r>0.69）。

细胞功能
MG处理抑制MC3T3-E1细胞中RUNX2、OCN等成骨标志物表达（图2A），降低ALP活性（图2B）并促进凋亡（图2E）。过表达miR-671-3p可逆转这些效应（图2F）。

靶点验证
生物信息学预测结合实验证实GREM2是miR-671-3p的直接靶标（图3A-C）。PMOP患者血清（图3D）和MG处理的细胞中GREM2均上调，与miR-671-3p呈负相关（R=-0.713）。

通路调控
miR-671-3p通过抑制GREM2解除其对BMP2的拮抗作用，从而激活SMAD1/5磷酸化（图5A-C），而GREM2过表达会阻断这一保护效应（图4）。

结论与意义
该研究首次阐明miR-671-3p/GREM2/BMP2/SMAD轴在PMOP中的调控机制：

1. 血清miR-671-3p可作为PMOP早期诊断标志物
2. miR-671-3p通过靶向GREM2解除其对BMP2的抑制，激活SMAD1/5磷酸化促进成骨分化
3. 为开发基于miRNA的PMOP治疗策略提供理论依据

讨论延伸
研究创新性地将临床数据与MG细胞模型结合，但需注意样本量局限性和鼠源细胞与人类差异。未来可探索外泌体递送miR-671-3p的转化潜力，并联合抗骨吸收药物实现协同治疗。