miR-378通过激活破骨细胞生成和抑制TGFβ介导的成骨作用加剧卵巢切除诱导的骨丢失

【字体: 时间:2025年07月04日 来源:Genes & Diseases 6.9

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  本研究针对骨质疏松症(OP)治疗中骨吸收抑制与骨形成促进的平衡难题,揭示了miR-378通过靶向Traf3激活NF-κB信号通路促进破骨细胞分化,同时通过TGFβ/Traf3/β-catenin轴抑制成骨作用的双重调控机制。抗miR-378慢病毒治疗可显著改善卵巢切除(OVX)模型骨微结构损伤,为OP诊疗提供新靶点。

  

骨质疏松症作为全球高发的骨骼退行性疾病,其核心病理特征是骨吸收与骨形成失衡导致的骨微结构破坏。尽管现有药物能抑制破骨细胞活性,但兼具促进骨形成的治疗策略仍属空白。微小RNA(miRNA)因其对骨代谢的双向调控潜力成为研究热点,其中miR-378在骨折愈合中已被证实抑制骨髓间充质干细胞(BMSCs)成骨分化,但其在骨质疏松中的作用机制尚不明确。

香港中文大学研究团队通过构建miR-378转基因小鼠模型,结合卵巢切除(OVX)手术模拟绝经后骨质疏松,系统研究了miR-378在骨代谢失衡中的作用。研究发现miR-378过表达小鼠在OVX处理后出现更严重的骨量丢失和骨微结构破坏。机制上,miR-378通过直接靶向Traf3基因,激活经典和非经典NF-κB信号通路(表现为p65核转位增加及NIK/p52/RelB上调),促进破骨细胞分化标志物TRAP、c-Fos和NFATc1表达。同时发现OVX后血清TGFβ水平异常升高,miR-378通过下调Traf3/β-catenin信号通路加剧TGFβ对BMSCs成骨分化的抑制(表现为Runx2、OCN表达降低和矿化结节减少)。治疗实验中,尾静脉注射抗miR-378慢病毒可显著改善OVX诱导的骨丢失,恢复骨形成率。该研究发表于《Genes》。

关键技术包括:1) miR-378转基因小鼠OVX模型构建;2) Micro-CT分析骨微结构参数(BV/TV、BMD等);3) TRAP染色和动态骨形态计量学评估破骨/成骨活性;4) 双荧光素酶报告基因验证miR-378与Traf3的靶向关系;5) LNA GapmeR介导的Traf3基因沉默。

研究结果显示:
miR-378过表达加剧卵巢切除诱导的骨丢失:μCT显示转基因组BV/TV降低23.7%,组织学证实骨形成标志物OCN减少而破骨细胞数量增加。
miR-378通过NF-κB通路促进破骨细胞分化:RANKL刺激后,转基因组TRAP+多核细胞增加50%,伴随p52加工增强和RelB核转位。
Traf3是miR-378的直接靶标:双荧光素酶实验证实结合位点保守性,基因沉默后NFATc1表达差异消失。
TGFβ/Traf3/β-catenin轴介导成骨抑制:TGFβ预处理使转基因组ALP活性降低2.1倍,免疫荧光显示β-catenin核定位减少。
抗miR-378治疗挽救骨丢失:慢病毒干预后Tb.Th增加37.5%,IHC显示Traf3蛋白表达恢复。

讨论部分指出,该研究首次阐明miR-378通过"双通路调控"机制:一方面经Traf3-NF-κB轴促进破骨生成,另一方面通过TGFβ-Traf3-β-catenin回路抑制成骨。这种"一靶点双调控"特性使其成为优于单通路靶点的治疗候选。值得注意的是,Traf3在衰老骨骼中的天然衰减可能放大miR-378的病理效应,而慢病毒介导的miR-378抑制可同时改善骨吸收和形成指标,为开发兼具抗吸收和促合成功能的"双效"骨质疏松药物提供了新思路。研究局限性在于未验证野生型OVX模型的治疗效果,未来需探索miR-378抑制剂在临床标本中的转化潜力。

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