外泌体lncRNATUG1通过miR-542调控骨髓间充质干细胞成骨分化影响骨质疏松发病的机制研究

Osteoporosis (OP) is a general bone metabolic disease that easily leads to fracture,and its occurrence is related to the disorder of bone turnover. Previous studies have shown that the osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs) play an important role in OP.Exosomes can regulate the osteogenic differentiation of BMMSCs through a variety of non-coding RNAs, which leads to the formation of osteoporosis.Our previous studies found that the ability of osteogenic differentiation of BMMSCs decreased afterco-incubated with lncRNA TUG1 which were enriched in plasma exosomes of OP patients.MiR-542-3pwas the predicted target of lncRNA TUG1, as well as could promote the osteogenic differentiation of BMMSCs. Accordingly,this study intends todetect the specific molecular mechanism of osteogenic differentiation of BMMSCs regulated by lncRNA TUG1using MS2-RIP, CHIRP and other molecular interaction experiments. These results help to clarify the detailed mechanism of exosomelncRNA TUG1-mediated osteogenic differentiation of BMMSCs and its regulatory signaling pathway, and reveal the mechanism of exosomelncRNA TUG1-mediated osteogenic differentiation-induced osteoporosis, hoping to provide new ideas for the diagnosis and treatment of osteoporosis.

骨质疏松（OP)是一种易导致骨折的全身骨代谢性疾病，其发生与骨转换平衡紊乱相关，骨髓间充质干细胞（BMMSCs）的成骨分化能力变化在OP中发挥了重要作用。外泌体可通过其内含的多种非编码RNA调控BMMSCs 成骨分化，进而导致骨质疏松的形成。我们的前期研究发现，OP患者血浆外泌体富含的lncRNA TUG1与BMMSCs共孵育后，BMMSCs成骨分化能力下降，miR-542-3p为lncRNA TUG1预测靶点，而miR-542-3p能够促进BMMSCs的成骨分化。据此，本研究拟构建采用MS2-RIP、CHIRP等多种分子互做实验检测lncRNA TUG1调控BMMSCs成骨分化的具体分子机制，以明确外泌体lncRNA TUG1介导BMMSCs成骨分化能力改变的详细机制及其调控信号通路，揭示外泌体lncRNA TUG1介导成骨分化异常致骨质疏松发病的机制，为骨质疏松诊断和治疗提供新思路。

骨质疏松症（Osteoporosis，OP）是中老年人群常见的全身性骨骼疾病。数据显示，2019年末，大陆人口中60岁及以上的达到2.5亿，占总人口的18.1%。“十四五”期间，我国60岁及以上人口将超过20%，进入中度老龄化社会，随之而来的老年性疾病患病率也将不断增加。2018年的调查结果显示，50岁以上女性骨质疏松症的患病率为32.1%，65岁以上更是达到了51.6%。可见，骨质疏松症已成为我国面临的重要健康问题。该病特点为骨量降低，骨微结构破坏，骨脆性增加和易骨折；早期常无明显症状，随着病情进展会出现疼痛、脊柱变形和脆性骨折等，具有较高的致残致死率，影响患者生活质量的同时，也带来了巨大的医疗和照护成本。因此，积极地防治骨质疏松症就显得尤为迫切。. 长链非编码RNA是一类长度不短于200nt，具有极弱的甚或无编码蛋白能力的RNA，由于认识不足，既往常常被认为转录组噪音或垃圾序列。而近年来，随着技术手段及关注度的提升，对其功能的认识得到巨大改变。lncRNA具有多样的调控模式，其在细胞核、细胞质等主要通过与蛋白质、DNA或RNA（包括mRNA、miRNA等）相互作用，在表观遗传水平、转录水平和转录后水平调控基因的表达，参与Ｘ染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活、转录干扰、RNA干扰、mRNA翻译、核内运输等多种重要的生物学过程。. 在本项目中，lncRNA TUG1在成骨分化中起重要作用，miR-23b可能作为其靶基因之一，发挥调控骨质疏松成骨分化的作用。为阐明上述机制，我们收集骨质疏松患者及正常志愿者血浆样本，发现lncRNA TUG1在骨质疏松患者血浆样本中低表达，miR-23b高表达，双荧光素酶报告基因实验证实lncRNA TUG1与miR-23b存在互做。此外，研究发现miR-23b过表达可以抑制成骨分化相关基因RUNX2、OCN及OPN表达。综上，本研究证实lncRNA TUG1通过靶向miR-23b/RUNX2信号通路促进骨髓间充质干细胞成骨分化。lncRNA TUG1/miR-23b/RUNX2信号通路在骨髓间质干细胞成骨分化中的作用机制可能为lncRNA导向的骨质疏松症诊断和治疗策略的发展提供新的见解。.