MiR-455-3pはPI3K/AKT経路を制御することでアポトーシスを抑制し、軟骨細胞の変性を緩和する

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Life Sci..2020 Jul;253:117718. S0024-3205(20)30466-5. doi: 10.1016/j.lfs.2020.117718.Epub 2020-04-25.

MiR-455-3pはPI3K/AKT経路を制御することでアポトーシスを抑制し、軟骨細胞の変性を緩和する

MiR-455-3p reduces apoptosis and alleviates degeneration of chondrocyte through regulating PI3K/AKT pathway.

Xingzhao Wen
Hongyi Li
Hao Sun
Anyu Zeng
Ruifu Lin
Jing Zhao
Zhiqi Zhang

PMID: 32343998 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.117718.

抄録

エーアイエムズ:

本研究では、変形性関節症におけるmiR-455-3p、PTEN、PI3K/AKT経路の機能を明らかにすることを目的とした。

AIMS: This study aimed to explore the functions of miR-455-3p, PTEN, and PI3K/AKT pathway in osteoarthritis.

材料および方法:

ヒト骨髄幹細胞（BMSC）、健康な軟骨細胞、変形性関節症軟骨細胞（OA）、およびIL-1β/TNF-α処理軟骨細胞モデルを用いて、miR-455-3pとPTENとの関係を探った。miR-455-3pがPTENを調節し、COL2A1およびMMP13に影響を与えるかどうかを決定するために、ミミックまたはインヒビターを使用して軟骨細胞をトランスフェクトした。アポトーシスをフローサイトメトリーで検出した。標的結合を確認するためにルシフェラーゼレポートを適用した。KOマウスを適用して、PTENおよびpAKTの発現およびin vivoでの軟骨細胞への影響を調査した。

MATERIALS AND METHODS: We used the human bone marrow stem cell (BMSC), healthy chondrocytes, osteoarthritis chondrocytes (OA), and the IL-1β/TNF-α-treated chondrocyte model to explore the relationship between miR-455-3p and PTEN. Mimic or inhibitor was used to transfect chondrocytes to determine whether miR-455-3p can regulate PTEN and influence COL2A1 and MMP13. Apoptosis was detected by flow cytometry. A luciferase report was applied to verify the targeted binding. KO mice were applied to investigate PTEN and pAKT expression and the effect on chondrocytes in vivo.

重要な結果:

MiR-455-3pとPTENは、軟骨形成と健康な軟骨とOA軟骨で逆の傾向を示した。同様の傾向はIL-1βモデルでも認められた。PTENとMMP13はmiR-455-3pを過剰発現させた後に減少し、COL2A1は増加したが、阻害は逆の結果を示した。フローサイトメトリーでは、miR-455-3pが軟骨細胞のアポトーシスを減少させることが示された。ルシフェラーゼの結果から、miR-455-3pはPTENの3'-UTRを標的とすることで、PTENの蛍光活性に影響を与えることが明らかになった。最後に、KOマウスではWTマウスと比較してPTENの発現が著しく増加し、一方でpAKTレベルは減少していることがわかった。

KEY FINDINGS: MiR-455-3p and PTEN were reverse in chondrogenesis and healthy cartilage versus OA cartilage. Similar trends were noted in IL-1β model. PTEN and MMP13 decreased and COL2A1 increased after overexpressing miR-455-3p, whereas the inhibition showed opposite results. Flow cytometry showed that miR-455-3p could reduce the apoptosis of chondrocytes. The results of luciferase revealed that miR-455-3p could affect fluorescence activity of PTEN by targeting its 3'-UTR. Finally, we found a marked increased in the expression of PTEN in KO mice relative to WT mice, while pAKT levels decreased.

意義:

miR-455-3pは、PI3K/AKT経路を制御することで軟骨細胞のアポトーシスを抑制し、変形性関節症の治療ターゲットとして期待されている。

SIGNIFICANCE: It can be supported that miR-455-3p can reduce the apoptosis of chondrocytes and alleviate OA through regulating PI3K/AKT pathway, which may be expected to be a target for the treatment of osteoarthritis.