CX3CL1通过NSUN5介导的m5C修饰促进M1巨噬细胞极化与破骨细胞分化的机制研究

本研究针对骨稳态失衡导致的骨质疏松等疾病，揭示了趋化因子CX3CL1通过表观遗传调控机制促进M1巨噬细胞极化和破骨细胞分化的新机制。研究人员发现NSUN5通过m5C甲基化修饰负调控CX3CL1 mRNA稳定性，在OVX小鼠模型中证实该轴可作为骨代谢疾病的潜在治疗靶点，为骨免疫调控提供了新视角。

　　

骨骼系统如同精密的建筑，需要成骨细胞与破骨细胞动态平衡来维持"骨稳态（bone homeostasis）"。然而在骨质疏松等疾病中，这种平衡常被打破——就像建筑工人（成骨细胞）减少而拆迁队（破骨细胞）过度活跃。近年研究发现，免疫系统特别是巨噬细胞在其中扮演关键角色，其中促炎的M1型巨噬细胞会"煽动"破骨细胞加速骨吸收，但具体分子机制仍是未解之谜。

深圳市宝安区松岗人民医院骨科的研究人员在《Scientific Reports》发表的研究，揭示了趋化因子CX3CL1（又称Fractalkine）通过表观遗传调控促进M1巨噬细胞极化和破骨细胞分化的新机制。他们发现RNA甲基转移酶NSUN5能通过m5C修饰抑制CX3CL1 mRNA稳定性，在卵巢切除（OVX）小鼠模型中，靶向该通路可有效保护骨量。这项研究不仅阐明了骨免疫调控的新机制，更为代谢性骨病治疗提供了潜在靶点。

研究采用qPCR和Western blot检测CX3CL1表达，通过shRNA敲降和过表达技术结合流式细胞术分析巨噬细胞极化，采用TRAP染色和CTX-1检测评估破骨细胞活性。关键机制通过MeRIP（甲基化RNA免疫沉淀）、RIP（RNA免疫共沉淀）和双荧光素酶报告实验验证，并建立OVX小鼠模型进行体内功能研究。

CX3CL1在炎症环境中高表达

实验显示LPS和RANKL刺激后的RAW 264.7细胞中，CX3CL1在mRNA和蛋白水平均显著上调（图1A-D），提示其可能参与炎症和骨吸收调控。

CX3CL1促进M1极化与骨吸收

敲降CX3CL1后，促炎因子（IL-1β、IL-6等）和M1标志物CD86显著降低，而抗炎标志物CD206升高（图2B-G）。同时，骨吸收标志物CTX-1和破骨细胞关键转录因子（NFATc1、c-Fos）表达受抑（图2H-K），TRAP阳性多核细胞减少，证实CX3CL1是调控骨免疫平衡的关键分子。

NSUN5通过m5C修饰负调控CX3CL1

在NSUN家族筛选中，仅NSUN5敲除会显著升高CX3CL1水平（图3A-C）。MeRIP实验证实NSUN5通过第1286/1329位点的m5C修饰降低CX3CL1 mRNA稳定性（图3D-H），双荧光素酶报告系统进一步验证了这一调控关系。

体内实验验证治疗潜力

在OVX小鼠中，NSUN5过表达能改善骨微结构（增加BV/TV，降低Tb.Sp），而共表达CX3CL1则抵消这种保护作用（图5A-D），表明靶向NSUN5-CX3CL1轴具有临床转化价值。

这项研究首次揭示RNA甲基化修饰在骨免疫调控中的关键作用，阐明了NSUN5通过m5C修饰抑制CX3CL1表达的新机制。从治疗角度看，该发现为骨质疏松等疾病提供了双重干预策略：既可抑制CX3CL1的促炎作用，也可通过激活NSUN5增强其表观遗传调控。值得注意的是，研究还发现CX3CL1通过激活NF-κB信号通路发挥作用，这为理解炎症与骨代谢的关联提供了新视角。尽管仍需在原发性细胞和人类样本中验证，但该成果无疑为开发靶向RNA修饰的骨病疗法开辟了新途径。