NF-κB は、microRNA-1276 発現のダウンレギュレーションを介して MITF を過剰発現させることで破骨細胞の分化を促進することがわかった

NF-κB promotes osteoclast differentiation by overexpressing MITF via down regulating microRNA-1276 expression.

• Yandong Zhang
• Chengyuan Ma
• Chunshui Liu
• Wei Wu

抄録

背景:

核内因子κB（Nuclear factor-κB）は、細胞の増殖、アポトーシス、分化などの一連のプロセスに関与する重要な核内転写因子です。本研究では、NF-κB が破骨細胞の分化にどのような影響を及ぼすのかを明らかにした。

BACKGROUND: Nuclear factor-kappa B (NF-κB) is an important nuclear transcription factor in cells, involving in a series of processes such as cell proliferation, apoptosis, and differentiation. In this study, we explored the specific mechanism of NF-κB on the differentiation of osteoclasts.

方法:

変形性関節症に関連するマイクロRNA（miRNA）発現マイクロアレイデータGSE105027を取得し、異なる発現を示すmiRNAをスクリーニングした。Phorbol-12-myristate-13-acetate（PMA）を用いてTHP-1細胞をマクロファージに分化誘導した後、マクロファージコロニー刺激因子（M-CSF）とNF-κBリガンドの受容体アクチベーター（RANKL）を用いて破骨細胞に誘導した。IL-6およびIL-1βの発現を調べるためにELISAおよびRT-qPCRを行った。NF-κB の miR-1276 プロモーター領域への結合は ChIP アッセイで実証され、miR-1276 と MITF のターゲッティング関係は dual luciferase reporter assay で検証された。KK, iKBα, NF-kB, p-IKK, p-iKBα, p-NF-kBの発現をウエスタンブロットで解析した。その後、破骨細胞におけるNF-κBおよびmiR-1276の発現を調べた。ゲイン、レスオブファンクション試験後、TRAP陽性破骨細胞、TRAP活性、TRAP-5b含有量、F-アクチン発現、破骨細胞分化マーカー遺伝子発現により破骨細胞分化への影響が検出された。

METHODS: MicroRNAs (miRNAs) expression microarray data GSE105027 related to osteoarthritis was obtained to screen out the differentially expressed miRNA. Phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA) was used to induce THP-1 cells to differentiate into macrophages, followed by induction to osteoclasts using macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) and receptor activator of NF-κB ligand (RANKL). ELISA and RT-qPCR were conducted to examine IL-6 and IL-1β expression. The binding of NF-κB to the miR-1276 promoter region was demonstrated by ChIP assay, and targeting relationship between miR-1276 and MITF was verified by dual luciferase reporter assay. KK, iKBα, NF-kB, p-IKK, p-iKBα, p-NF-kB expression was analyzed by western blot. NF-κB and miR-1276 expression in osteoclasts was examined later. After gain- and less-of-function study, the effects on osteoclast differentiation were detected by TRAP-positive osteoclasts, TRAP activity, TRAP-5b content, F-Actin expression, as well as osteoclast differentiation marker genes expression.

結果:

破骨細胞ではNF-κBが活性化され、NF-κBをダウンレギュレーションすることで破骨細胞の分化が抑制された。次に、単球からの分化後の破骨細胞ではmiR-1276がダウンレギュレーションされていた。一方、NF-κBはmiR-1276プロモーターに結合してmiR-1276の発現を低下させ、MITFの発現を上昇させ、破骨細胞の分化を促進した。

RESULTS: NF-κB was activated in osteoclasts, and down-regulation of NF-κB inhibited osteoclast differentiation. Next, miR-1276 was downregulated in osteoclasts after differentiation from monocytes. Meanwhile, NF-κB decreased the expression of miR-1276 by binding to the miR-1276 promoter, thereby elevating MITF expression, thereby promoting osteoclast differentiation.

結論:

以上のことから、NF-κB は、miR-1276 の発現をダウンレギュレートし、MITF の発現をアップレギュレートすることで破骨細胞の分化を促進した。

CONCLUSION: In summary, NF-κB promoted osteoclast differentiation through downregulating miR-1276 to upregulate MITF.

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