Исследователи из Гонконгского баптистского университета и их коллеги продемонстрировали, что молекула под названием miR-214-3p играет роль в ингибировании образования костей. MiR-214-3p – это микроРНК (miRNA): некодирующая РНК, участвующая в регуляции экспрессии генов для координации биологических процессов.
Уже известно, что эта молекула участвует в регулировании производства сахара в печени, а также играет решающую роль в заболеваниях скелета.
Команда исследовала экспрессию 12 miRNA, которые, как ранее сообщалось, участвуют в регуляции метаболизма костей, в цельной сыворотке, сывороточных транспортных структурах, называемых «экзосомами», и образцах костей от 40 пожилых женщин-пациентов с низкоэнергетическими переломами костей. Они обнаружили, что единственной miRNA, которая увеличивалась с возрастом во всех образцах тканей, была miR-214-3p. Когда они сравнили его уровни между пожилыми женщинами с переломами и без них, они обнаружили, что они были увеличены в обеих группах, но рост ускорился в группе с переломами. Подобные результаты были получены у стареющих мышей, у которых были удалены яичники. Анализы костей также показали снижение скорости образования костей у этих мышей.
Затем команда исследовала уровни miR-214-3p у генетически модифицированных мышей, у которых miR-214-3p была специфически «включена» в костно-абсорбирующих клетках, известных как остеокласты. Уровни MiR-214-3p были увеличены в остеокластах, костной ткани и экзосомах сыворотки у этих мышей по сравнению с контролем, но не в других клетках. У этих мышей также была более низкая костная масса по сравнению с контрольными мышами. Однако позже образование кости увеличилось, когда мышам вводили антагонист miR-214-3p, который специфически нацелен на miR-214-3p в остеокластах.
Команда также пометила экзосомы, присутствующие в остеокластах, принадлежащих генетически модифицированным мышам. Когда эти клетки культивировали вместе с «остеобластами», они обнаружили свидетельства наличия меченых частиц внутри этих костеобразующих клеток. Кроме того, когда мышам вводили меченые экзосомы, в их костях обнаруживался флуоресцентный сигнал, а в их остеобластах обнаруживались меченые частицы.
Результаты исследования предполагают, что miR-214-3p играет роль в регуляции формирования костной ткани за счет увеличения активности остеокластов и снижения активности остеобластов. MiR-214-3p также участвует в системе обмена сообщениями между двумя типами клеток, в которой он передается посредством экзосом от одного типа клеток к другому.
Лекарства, которые ингибируют miR-214-3p в остеокластах, могут быть использованы в качестве потенциальной стратегии для обращения вспять остеопороза, заключают исследователи в своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications. В настоящее время команда разрабатывает инновационную стратегию дизайна лекарств, нацеленную на miR-214, которая будет применяться к ряду некодирующих мишеней РНК.