ciRS-7靶向miR-7调控Wnt/β-catenin信号通路在骨关节炎软骨基质降解过程中的作用及机制研究

Osteoarthritis (OA) is a common orthopaedic disease, characterized by cartilage degradation and osteophyte formation, and its causes remain unclear. To explore key relative factors and drug targets is an important research direction of OA treatment. Recent studies reveal that the expression of miR-7 (microRNA-7) is increased in invasive tumor tissues, and miR-7 may promote the catabolism of hyaluronic acid in skin fibroblasts by increasing the expression of matrix metalloproteinases (MMPs). However, little is known about the role of miR-7 in OA. Until very recently, one of the circRNAs, named as ciRS-7 (also known as Cdr1as), was demonstrated in vivo to function as the miR-7 sponge or inhibitor. In this study, we will take human chondrocytes, clinical specimens and animal OA model as objects to further investigate the role of ciRS-7 and miR-7 in the process of cartilage degradation and abnormal signal transduction. Gene silence and over-expression, signal pathway inhibitor and agonist, as well as animal in vivo transfection experimentation are used in this present study. Our study will further reveal the pathogenesis of OA, and provide new ideas for the treatment of OA.

骨关节炎（Osteoarthritis, OA）是以软骨基质破坏、骨赘增生为主要特点的骨科常见病，其发病机制目前仍不明确。探索关键的致病因子和药物作用靶点，是OA治疗研究的重要方向。近期研究表明：miR-7 (microRNA-7)在侵袭性肿瘤组织中表达升高，且miR-7可促进皮肤成纤维细胞中基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases, MMPs)等表达，而ciRS-7（也称Cdr1as），可作为miR-7分子海绵，调控其在体内的表达。miR-7及ciRS-7在OA中的研究尚无报道。本课题以人软骨细胞、临床标本及动物模型为研究对象，应用基因沉默与转染过表达、细胞信号通路抑制/激活、动物体内转染等方法深入研究ciRS-7及miR-7在OA病程中对软骨基质代谢调控的分子机理和信号传导机制，以期进一步揭示OA的发病机制，为OA的治疗研究提供新的思路。

骨关节炎 (OA)是由关节软骨退化和关节发炎引起的变性关节疾病，其中涉及microRNA和环状RNA的大量参与。但是，OA中ciRS-7/miR-7轴的确切作用仍然需要进一步阐明。在这项研究中，定量逆转录PCR (qRT-PCR)用于确定OA患者血液样本与健康个体血液样本中ciRS-7和miR-7的相对表达。用ciRS-7-siRNA，ciRS-7-cDNA，抑制剂或miR-7模拟物转染人OA软骨细胞（C28/12细胞系），以研究ciRS-7/miR-7表达对软骨细胞凋亡，炎症和凋亡的影响。相关的信号通路。在OA血样中观察到ciRS-7表达降低和miR-7表达升高。IL-1β暴露于软骨细胞可显着抑制增殖并促进炎性细胞因子释放。在IL-1β诱导的软骨细胞中，ciRS-7被下调，而miR-7被上调。ciRS-7-siRNA和miR-7模拟物的转染增强了IL-1β对炎症细胞因子释放和细胞凋亡的影响，如使用ELISA和流式细胞术所定量的。相反，ciRS-7 cDNA和miR-7抑制剂诱导相反的作用。这些发现表明，在OA发育过程中，ciRS-7/miR-7轴可能充当介导软骨细胞增殖，凋亡和炎症的调节剂。其后，我们首先验证了OA患者样品中的软骨降解和自噬缺陷。 IL-1β最初刺激软骨细胞自噬，并最终显着抑制自噬。ciRS-7上调/miR-7下调加重了IL-1β诱导的软骨降解，并在体外抑制了自噬。在对照组，IL-1β组和IL-1β+miR-7-mimics组上进行的基因测序和生物信息学分析表明，白细胞介素17（IL-17）信号通路中富集了7个最重要的mRNA候选物。通过qRT-PCR和ELISA还观察到IL-17A水平升高。此外，揭示了ciRS-7/miR-7轴改善了IL-1β诱导的软骨细胞中PI3K/AKT/mTOR活化引起的软骨降解和自噬缺陷。此外，在半月板内侧不稳定的大鼠中建立了OA模型。表达miR-7-siRNA的慢病毒减轻了手术切除引起的OA小鼠软骨破坏的风险，而miR-7模仿物则使效果更差。因此，这些发现表明，ciRS-7/miR-7轴的机制涉及调节OA进程，并为OA治疗提供了有价值的指导。