骨关节炎骨赘形成过程中MicroRNA-337作用的分子机制研究

Our previous study found that miR-337 expression gradually decreased with the differentiation of chondrocyte and increased with the osteophyte formation in rat models of arthritis. To further reveal the role of miR-337 in osteophyte formation of human osteoarthritis (OA), the study will use RT-PCR, in situ hybridization, immunohistochemistry and other techniques to observe miR-337 expression in the serum,synovial fluid and osteophyte of patients. Then the cell model of chondrocyte differentiation and OA animal model will be established , the osteophytes primary chondrocytes will be isolated and cultured, Microsript target protectors of miRNA-337 will be used to determine the downstream signal transduction pathway. We will predicte the promoter and the possible combination site of transcription factors of miR-337. The EMSA and ChIP methods will be used to determine the upstream regulatory mechanisms of miR-337. The molecular mechanisms of the microRNA-337 will be analyzed comprehensively during the osteophyte formation of osteoarthritis. The study not only clarifies the pathogenesis of OA but also provides an important theoretical foundation for the clinical therapy of OA. In this study, we may find new mechanism about osteophyte formation and provide new biomarkers or therapeutic targets for osteoarthritis.

我们前期研究发现miR-337的表达随着软骨的分化逐渐降低，而在大鼠关节炎模型中发现伴随着关节炎发生时骨赘的形成，miR-337的表达会重新升高，为了揭示其在人类骨关节炎（OA）骨赘形成中的作用及机制，本研究拟首先在OA患者血清、关节滑液及骨赘中，采用RT-PCR、原位杂交及免疫组化等技术，观察miR-337的表达与骨赘形成之间的关系；进而建立软骨分化的细胞模型及OA动物模型，分离培养骨赘原代软骨细胞，通过封闭miRNA-337与靶基因的作用位点，筛选出该基因发挥作用的关键下游信号转导通路；同时预测miR-337上游启动子及可能结合的转录因子，采用EMSA和ChIP方法进行验证，确定miR-337的上游调控机制。综合分析明确miR-337在骨赘形成过程中发挥作用的分子机制。该研究不仅从新的角度阐明OA发病机制，更重要的是为临床发现OA新的分子标记物及治疗靶点奠定坚实的理论基础。

在研究过程中，我们调整了以单一miRNA分子及其靶向关系的简单功能研究，改以软骨关键miRNA参与的一个调控网络及其上下游信号通路为核心的研究策略，并以miRNA在软骨细胞氧化应激的调控网络研究为主攻方向。主要研究了以下内容：1、筛选软骨关键差异基因和关键miRNA；2、miRNA在软骨基质代谢及软骨细胞氧化应激中的调控网络研究；3、新增cricRNA在软骨形成和OA发生中的作用研究；4、获得与OA相关的软骨关键基因条件性敲除小鼠。.目前获得的结果有：1、发现miRNA-181a参与了软骨的发育过程。证实了低硒可以引起DA大鼠关节骺板软骨的异常而 miRNA-181a在低硒大鼠软骨中表达上调，验证了SECISBP2是miRNA-181a的一个直接的靶基因，miRNA-181a通过SBP2调控硒蛋白GPx1、GPx4、Sel S的表达。.2、研究过程中我们还紧抓国际研究前沿进展，在正常关节软骨发育过程的多组学研究中也获得了cricRNA表达谱，并找到一条软骨特异性的新circRNA以miR-140为靶，在多物种高度保守的序列