长链非编码RNA-AF289591通过SOST调控成骨分化机制研究

The osteogenic differentiation regulation of mesenchymal stem cells (MSCs) is one of the research hotspots in osteoporosis. SOST is an important inhibitor of Wnt signal pathway, which is key signal pathway for bone formation. Our previous studies first demonstrated that the expression of lncRNA-AF289591 was upregulated in osteoporosis patients through lncRNA microarray assay; inhibition of AF289591 promoted osteogenic differentiation and reduced the expression of SOST. The expression of SOST was regulated by Zinc finger protein 467( zfp467). In our current study, we found that AF289591 blocked the Wnt signaling by enhancing the expression of Zpf467 and interaction of Zpf467 and SOST. Base on these data, we will further investigate the role and mechanism of AF289591 on the modulation of Wnt signaling to verfy that the interaction between AF289591 and SOST; The regulation mechanisms AF289591 on SOST ；and AF289591 regulate Wnt signaling via modulating the expression of SOST, which will provide new potential therapeutic target for osteoporosis.rosis.

调控间充质干细胞（MSCs）向成骨细胞分化是骨质疏松症的研究热点之一。SOST是骨形成重要信号通路--Wnt通路的重要抑制因子。项目组运用lncRNA芯片分析首次发现lncRNA-AF289591在骨质疏松人群中高表达；抑制AF289591可促进MSCs向成骨细胞分化，SOST是AF289591的靶基因。前期研究显示SOST表达受锌指蛋白(Zfp)467调控。预实验表明AF289591可促进Zfp467表达并增强Zfp467与SOST相互作用。在此基础上，本课题拟在分子、细胞及动物实验水平上对AF289591与SOST间的相互关系，AF289591对SOST的调控机制以及AF289591是否通过SOST调控Wnt通路从而影响骨形成的分子机制进行深入研究，旨在阐明AF289591与骨质疏松症的相关性及其在调控成骨分化中的作用，为骨质疏松症的治疗提供新思路和理论依据。

长链非编码RNA（lncRNA）在骨质疏松症（OP）发生中的作用及其中的分子生物学机制尚不清楚。课题组前期运用高通量lncRNA芯片分析首次发现lncRNA-AF289591在骨质疏松人群中高表达，血清学检测同时发现Sclerostin(SOST)水平也显著增高。体内外实验观察到抑制lncRNA-AF289591表达可促进骨形成相关基因表达和骨矿化，并发现SOST为lncRNA-AF289591的靶基因，lncRNA-AF289591可以促进SOST基因表达以及启动子活性。Wnt信号通路为骨形成重要信号通路，SOST为Wnt通路的重要抑制因子，我们前期实验发现锌指蛋白Zpf467为骨形成的负调控因子，通过上调SOST表达从而抑制Wnt信号通路。本实验观察到lncRNA-AF289591可促进Zpf467的表达并增强Zpf467与SOST启动子区结合，促进SOST表达，抑制Wnt信号通路活性。RUNX2是Wnt-1信号通路调控骨形成的重要分子，过表达 AF289591抑制RUNX2的mRNA和蛋白水平，而抑制AF289591则促进RUNX2的表达，然而通过RIP实验并未检测到AF289591是和RUNX2相结合作用。由于SOST启动子区域存在RUNX2的结合位点，因此实验进一步检测AF289591对RUNX2和SOST启动子区域结合的作用，实验结果显示，AF289591可以抑制RUNX2对SOST启动子区域的结合，而干扰AF289591则促进RUNX2对SOST启动子区域的结合作用。因此本研究通过分子、细胞、动物实验水平研究了lncRNA-AF289591通过Zpf467/SOST调控Wnt/Runx2信号通路活性来调控骨形成分子机制。同时实验中意外发现SOST可以促进Th17细胞分化与共，促进IL-17基因表达以及细胞因子分泌，抑制Treg细胞分化与功能以及IL-10基因表达与细胞因子分泌，从而抑制ADSC向成骨细胞分化，促进其向成脂细胞分化。lncRNA-AF289591是否通过SOST调控Th17细胞分化与功能试验尚在进行中。这些结果研究了lncRNA-AF289591调控骨形成的分子机理，为骨质疏松症的临床治疗寻找新的思路。目前本课题已经发表5篇文章，获得省部级科学奖二等奖1项，尚有2篇文章已经投稿，共培养4名研究生。