Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de investigación

La modificación por N6-metiladenosina de Rab27A promueve la osteoporosis al influir en la diferenciación osteoclasta en el modelo murino ovariectomizado

50 visualizaciones

⸱

DOI:

10.3791/71964

⸱

11 de agosto de 2026

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

YTHDC1 promueve la exportación citoplasmática de Rab27A modificado por m6A, mientras que IGF2BP2 estabiliza Rab27A en el citoplasma, mejorando así la diferenciación osteoclasta y contribuyendo a la osteoporosis.

Resumen

El desarrollo de nuevas terapias para la osteoporosis ha atraído una atención creciente. Rab27A se regula al alza durante la diferenciación de osteoclastos, y la modificación de N6-metiladenosina (m6A) ha surgido como un importante regulador epigenético en enfermedades ortopédicas. Los análisis bioinformáticos predijeron que Rab27A contiene múltiples sitios de modificación de m6A e interactúa con varias proteínas asociadas a m6A. Se realizaron experimentos de knockdown para evaluar el papel de Rab27A en la diferenciación osteoclasta y la osteoporosis utilizando un modelo murino ovariectomatizado (OVX). La depleción de Rab27A atenuó la osteoporosis y aumentó el porcentaje de formación ósea del 14,73% al 28,13% (P < 0,05) en ratones OVX. El Western blot y la PCR cuantitativa demostraron que el knockdown de Rab27A redujo la expresión de proteínas y ARNm de los marcadores osteoclastos TRAP, NFATc1 y c-FOS, suprimiendo así la diferenciación osteoclasta de macrófagos derivados de la médula ósea (BMM) inducidos por el factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF) y el activador receptor del ligando del factor nuclear κB (RANKL). La tinción de TRAP mostró además que el agotamiento de Rab27A redujo significativamente la actividad de TRAP del 24,1% al 12,9% (P < 0,01) tras la inducción de M-CSF y RANKL. Los ensayos de inmunoprecipitación de ARN confirmaron las interacciones entre Rab27A y las proteínas lectoras de m6A YTHDC1 y IGF2BP2. La fraccionación nuclear y citoplasmática demostró que YTHDC1 facilita la exportación citoplasmática de Rab27A modificado por m6A. Además, los análisis q-PCR y western blot mostraron que la reducción de YTHDC1 o IGF2BP2 redujo la expresión de Rab27A y disminuyó la expresión de TRAP, NFATc1 y c-FOS, suprimiendo así la diferenciación de osteoclastos inducida por M-CSF y RANKL. En conjunto, estos hallazgos indican que la exportación citoplasmática mediada por YTHDC1 y la estabilización mediada por IGF2BP2 de Rab27A modificado por m6A promueven la diferenciación de osteoclastos y contribuyen a la pérdida ósea en el modelo murino OVX.

Introducción

La osteoporosis (OP) es un trastorno óseo común caracterizado por el deterioro de la microarquitectura ósea y la reducción de la densidad mineral ósea, lo que resulta en un mayor riesgo de fracturas a nivelmundial 1,2,3. Las fracturas osteoporóticas ocurren con mayor frecuencia en el antebrazo, húmero, cadera y columna, y son especialmente frecuentes en adultos mayores. Estas fracturas perjudican sustancialmente la calidad de vida e imponen cargas físicas, psicológicas y socioeconómicas considerables a los pacientes, sus familias y sistemassanitarios 3. En consecuencia, la prevención, el manejo y el tratamiento de la osteoporosis siguen siendo prioridades clínicas y de salud pública importantes.

Se han desarrollado diversas estrategias terapéuticas para la osteoporosis que generalmente pueden clasificarse en dos categorías: agentes formadores de huesos y terapias antirresorptivas 4,5. Los fármacos antirresorptios tradicionales incluyen bisfosfonatos, raloxifeno y ranelato de estroncio, mientras que los agentes más recientes incluyen denosumab, odanacatib y saracatinib. Las terapias formadoras de huesos incluyen la hormona paratiroidea (PTH 1–84), mientras que varios candidatos adicionales, como MK-5442, AMG 785 y BHQ 880, están en desarrolloclínico 5. Aunque estos tratamientos pueden ser efectivos, muchos están asociados a efectos adversos significativos, eficacia limitada a largo plazo o restricciones en el usoprolongado 4,6,7,8,9. Por ejemplo, la administración a largo plazo de aminobisfosfonatos y denosumab puede afectar la remodelación óseanormal 5. Por lo tanto, identificar objetivos terapéuticos más seguros y efectivos sigue siendo un objetivo importante en la investigación sobre la osteoporosis.

Las proteínas Rab son reguladores clave del tráfico intracelular de vesículas y la señalización celular, y participan en diversos procesos biológicos, incluyendo infecciones virales, autofagia y organizacióncitoesquelética 10. En los últimos años, se ha prestado cada vez más atención al papel de las proteínas de la familia Rab en el metabolismo óseo y la osteoporosis. Se ha informado que Rab44 regula la diferenciación de osteoclastos modulando la señalización intracelular de Ca2⁺ y el factor nuclear activador de células T 1 activadas (NFATc1) en el activador receptor de los macrófagos 11 tratados con el factor nuclear κB ligando (RANKL). Los osteoclastos son células multinucleadas derivadas de precursores de la línea de macrófagos y desempeñan un papel esencial en la reabsorción ósea y la homeostasisesquelética 12,13,14,15,16,17,18,19. Por lo tanto, comprender los mecanismos moleculares que rigen la diferenciación de los osteoclastos es fundamental para desarrollar nuevos enfoques terapéuticos para la osteoporosis.

Rab27A es un miembro importante de la familia Rab GTPasa y se expresa ampliamente en células secretoras e inmunitarias. Desempeña un papel fundamental en el transporte de vesículas, la exocitosis y la señalización intracelular 20,21,22,23,24,25,26,27. Estudios previos han demostrado que Rab27A regula la desgranulación de eosinófilos durante la inflamación de las vías respiratorias y controla la movilización vesicular asociada a la actividad de la NADPH oxidasa en macrófagosactivados 20.23. Cabe destacar que la evidencia acumulada indica que la expresión de Rab27A está significativamente aumentada durante la diferenciación de osteoclastos. Shimada-Sugawara et al. informaron que la expresión de Rab27A aumenta durante la diferenciación de macrófagos derivados de la médula ósea (BMM) en osteoclastos, lo que sugiere un posible papel en laosteoclastogénesis 28. En conjunto, estos hallazgos sugieren que Rab27A puede influir en la formación y función de los osteoclastos al regular el tráfico vesicular y las vías de señalización intracelular28,29.

La N6-metiladenosina (m6A) es la modificación interna de ARN más abundante en los ARN mensajeros eucariotas y ARN no codificantes, y actúa como regulador fundamental del metabolismo del ARN y la expresión génica. Como la primera modificación identificada de ARNm en mamíferos, m6A ha estado implicada en numerosos procesos biológicos, incluyendo la estabilidad del ARN, el empalme, el transporte y la traducción. Wang et al. demostraron que las modificaciones de m6A, que suelen ocurrir dentro de motivos de secuencia conservados, son reconocidas por proteínas que contienen dominios YTH y contribuyen a la regulación de la estabilidad y metabolismo delARNm 30. Además, la modificación de m6A ha estado implicada en diversas funciones biológicas, incluyendo la estabilidad del genoma, la regulación transcripcional, la organización de la cromatina, la progresión del cáncer y las respuestasinmunitarias 31. Estudios recientes también han destacado papeles importantes de la señalización m6A en enfermedades relacionadas con los huesos y laosteoporosis 32.

Entre las proteínas lectoras de m6A, YTHDC1 funciona como un lector nuclear que regula el procesamiento de ARN y la exportación nuclear, mientras que la proteína de unión al ARNm 2 (IGF2BP2), similar a la insulina, estabiliza los transcritos modificados por m6A en el citoplasma. Chen et al. demostraron que YTHDC1 promueve la exportación nuclear de circNSUN2 modificado con m6A, que posteriormente interactúa con IGF2BP2 para estabilizar el ARNm de HMGA2 y promover la metástasis del cáncercolorrectal 33. Estos hallazgos sugieren que la regulación coordinada por YTHDC1 y IGF2BP2 puede representar un mecanismo general que controla el destino de los transcritos modificados por m6A.

El presente estudio investigó los sitios de modificación de m6A predichos dentro del ARNm Rab27A y examinó sus interacciones con YTHDC1 y IGF2BP2. Se descubrió que YTHDC1 facilitaba la exportación nuclear de transcritos de Rab27A modificados por m6A, mientras que IGF2BP2 interactuaba con Rab27A en el citoplasma y mejoraba su estabilidad. A través de este mecanismo regulador, Rab27A promovió la diferenciación osteoclasta y contribuyó a la progresión de la osteoporosis. En conjunto, los hallazgos identifican una vía reguladora dependiente de m6A previamente no reconocida que involucra YTHDC1, IGF2BP2 y Rab27A en la diferenciación de osteoclastos. Estos resultados aportan nuevas perspectivas sobre la patogénesis molecular de la osteoporosis y pueden facilitar el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas dirigidas a la regulación mediada por m6A de Rab27A.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Protocolo

Todos los procedimientos con animales fueron aprobados por el Comité de Protección y Utilización Animal del Hospital Afiliado de la Universidad Médica del Suroeste (Aprobación nº 2024-Ética-042). Todos los experimentos se realizaron de acuerdo con las directrices de ARRIVE, la Ley de Procedimientos Científicos (Animales del Reino Unido) de 1986 y las directrices asociadas, la Directiva de la UE 2010/63/UE y la Guía de los Institutos Nacionales de Salud para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio (Publicación NIH nº 8023, revisada en 1978). Los ratones fueron asignados aleatoriamente a grupos experimentales y la secuencia de asignación se ocultó al investigador. Todas las adquisiciones y análisis de datos, incluyendo la evaluación histológica, el análisis de imágenes por tomografía microcomputarizada (micro-TC) y los análisis estadísticos, fueron realizados por investigadores cegados ante la asignación de grupos. No se excluyeron animales ni muestras de los análisis. Todos los reactivos, equipos, software y otros recursos utilizados en este protocolo se listan en la Tabla de Materiales.

1. Construcción del modelo de ovariotomía (OVX)

Se utilizaron veinticuatro hembras de ratones tipo salvaje C57BL/6 de 8 semanas para establecer un modelo de osteoporosis. Tras un periodo de aclimatación de una semana, los ratones fueron asignados aleatoriamente al grupo Sham o OVX. El modelo OVX se estableció mediante ovariotomía bilateral como se describióanteriormente 34,35. Los ratones operados simuladamente fueron sometidos a exposición quirúrgica de los ovarios sin ser extirpados.

Para la administración del gen intrafemoral, se inyectaron vectores lentivirales que expresaban sh-Rab27A o sh-NC 7 días después de la cirugía OVX, según se informópreviamente 36,37. Brevemente, se inyectaron partículas lentivirales concentradas (1 × 106 unidades transductoras/mL) en el fémur a través de la vía rotuliana, utilizando una aguja calibre 22 bajo anestesia. Cada ratón recibió 20 μL de suspensión lentiviral. Posteriormente se suturó la incisión y se vigiló a los animales durante toda la recuperación.

Todos los experimentos con animales se realizaron bajo condiciones específicas libres de patógenos. Las muestras de femur se recogieron 8 semanas después de la cirugía. Se utilizaron al menos seis ratones por grupo para análisis histológicos y extracción de ARN o proteínas.

2. Micro-TC in vivo

Se realizó una tomografía microcomputarizada (micro-TC) para evaluar la morfología ósea trabecular. La tibia derecha de cada ratón fue escaneada in vivo antes de la cirugía OVX a las 14 semanas de edad. Se realizaron ecografías de seguimiento semanalmente hasta las 22 semanas de edad. Al menos seis ratones por grupo se incluyeron en el análisis de micro-TC.

Los ratones fueron anestesiados con pentobarbital sódico intraperitoneal (50 mg/kg de peso corporal). Se confirmó una anestesia adecuada por la ausencia del reflejo de pellizco del dedo del pie y por el seguimiento continuo de la frecuencia respiratoria, y se mantuvo durante todo el procedimiento de imagen. Todos los procedimientos de eutanasia se llevaron a cabo de acuerdo con el protocolo animal aprobado, las directrices institucionales de bienestar animal y las normativas nacionales para la eutanasia de animales de laboratorio.

A las 24 semanas, los ratones fueron eutanasiados por luxación cervical tras anestesia profunda, y ambas tibias fueron extraídas para escanear ex vivo usando el mismo protocolo de imagen. Los parámetros de barrido incluían un tamaño voxel de 10,4 μm, un voltaje de 55 kV, una corriente de 145 μA, un campo de visión de 32 mm, 1500/750 muestras por proyección y un tiempo de integración de 100 ms.

Las imágenes se procesaron mediante un algoritmo de corrección de endurecimiento de haz polinómico de tercer orden calibrado contra un fantasma de 1200 mg HA/cm 3 . La fracción volumétrica ósea (VB/TV), el grosor trabecular (Tb.Th) y el número trabecular (Tb.N) se cuantificaron en la metáfisis distal femoral situada a 1,0 mm proximal de la placa de crecimiento.

3. Transfección de plásmidos

Se generaron plásmidos sh-Rab27A y sh-NC para la producción de lentivirus. Los plásmidos de empaquetado lentival y los constructos de shRNA fueron co-transfectados en HEK293T células según las instrucciones del fabricante. Los títulos virales se determinaron antes de la administración intrafemoral como se describióanteriormente en 36. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes.

4. Tinción de hematoxilina y eosina (HE)

Las muestras femorales se fijaron en paraformaldehído al 4% durante 24 horas, se descalcificaron en EDTA al 10% durante 4 semanas, se crioprotegieron con 30% de sacarosa/PBS, se incrustaron en parafina y se seccionaron con un grosor de 5 μm. Las secciones de tejido se teñieron con hematoxilina y eosina y se examinaron con un microscopio óptico. Se analizaron al menos seis ratones por grupo.

5. Tinción con fosfatasa ácida resistente al tartrato (TRAP)

La tinción por TRAP de las secciones femorales se realizó según las instrucciones delfabricante 38. La actividad de TRAP en macrófagos derivados de la médula ósea (BMM) se evaluó mediante un ensayo de tinción TRAP. Los osteoclastos maduros se definieron como células multinucleadas positivas para TRAP que contienen al menos tres núcleos. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes, cada una con tres réplicas técnicas.

6. q-PCR

El ARN total se aisló usando reactivo TRIzol según las instrucciones del fabricante. El ADN complementario se sintetizó usando transcriptasa inversa y se sometió a PCR cuantitativa en tiempo real usando química verde SYBR. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes, cada una con tres réplicas técnicas.

Las secuencias de cebadores fueron las siguientes:

Rab27A: F, TTCCTGCTTCTGTTCGACCT; R, GGCAGCACTGGTTTTCAAAT

TRAMPA: F, TGTTGACAGCGGTCCATCTA; R, CCTCCTTCTTAACCCGAAGC

NFATc1: F, GGTGCTGTCTCTCCATAACT; R, GCGGAAAGGTGGTATCTCAA

C-FOS: A, TACTACCATTCCCCCCAGCCGA; R, GCTGTCACCGTGGGGATAAA

YTHDC1: F, GAAGTGGAAGCTCTGCATCAG; R, TTGATCTTTTCGGACACCACG

IGF2BP2: F, GACTACCCCGACCAGAACTG; R, GAGGCGGGATGTTCCGAATC

β-actina: F, GGGAAATCGTGCGTGACATTAAG; R, TGTGTTGGCGTACAGGTCTTTG

7. Western blot

Las células o tejidos fueron lisados usando un tampón RIPA suplementado con inhibidores de proteasa. Las concentraciones de proteínas se determinaron mediante un ensayo de Bradford. Cantidades iguales de proteína (20 μg) se separaron con SDS-PAGE y se transfirieron a membranas de polivinilideneno fluoruro (PVDF) o nitrocelulosa. Las membranas se bloquearon con leche desnatada al 5% durante 1 hora a temperatura ambiente y se incubaron durante la noche a 4 °C con anticuerpos primarios contra TRAP, NFATc1, c-FOS, Rab27A, YTHDC1, IGF2BP2 o β-actina. Tras el lavado, las membranas se incubaron con los anticuerpos secundarios adecuados durante 1 hora a temperatura ambiente. Las bandas proteicas se visualizaron utilizando procedimientos estándar de detección. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes.

8. Cultivo celular

Los macrófagos derivados de la médula ósea (BMM) fueron aislados como se describióanteriormente: 39. Las células de médula ósea extraídas de fémures de ratón se cultivaron durante la noche en un medio esencial α mínimo suplementado con suero bovino fetal al 10%, 30 ng/mL de factor estimulante de colonias de macrófagos (M-CSF) y 1% penicilina/estreptomicina a 37 °C en una atmósfera humidificada que contenía un 5% de CO₂. Se recogieron y cultivaron células no adherentes en un sistema libre de células estromales que contenía 30 ng/mL DE M-CSF. Tras 3 días, las células adherentes se extrajeron como BMMs y se cultivaron posteriormente en presencia de 30 ng/mL de m-csf y un activador receptor de 50 ng/mL del ligando del factor nuclear κB (RANKL) durante 72 horas para inducir la diferenciación de osteoclastos.

9. Interferencia de ARN (ARNi)

Pequeños ARN interferentes (siRNAs) se sintetizaban y transfectaban utilizando un reactivo de transfección a base de lípidos según las instrucciones del fabricante. Las células se sembraron a una densidad de 2 × 104 células por pozo en placas de seis pozos antes de la transfección. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes.

Las secuencias de objetivos fueron las siguientes:

si-Rab27A: GGACUUAAUCAUCTAAGAGAAUGGAA

si-YTHDC1: GCAAGGAGUGUUAUCUUAATT

si-IGF2BP2: CCGUUAACCAACAAGCCAATT

10. Inmunofluorescencia

Las células se fijaron con paraformaldehído al 4% durante 20 minutos y permeabilizaron con 0,1% de Triton X-100 durante 10 minutos. Tras el bloqueo con albúmina sérica bovina al 5% durante 30 minutos, las células se incubaron con anticuerpos primarios durante la noche a 4 °C.

Tras el lavado, se aplicaron anticuerpos secundarios conjugados con fluoróforo durante 30 minutos a temperatura ambiente. Los núcleos se contrateñieron con DAPI y se obtuvieron imágenes mediante microscopía confocal. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes.

11. Separación nuclear y citoplasmática

Las fracciones nucleares y citoplasmáticas se aislaron según las instrucciones del fabricante. Las células se lisaron sobre hielo durante 10 minutos y centrifugaron a 500 × g durante 3 minutos a 4 °C. Se recogía el sobrenadante que contenía componentes citoplasmáticos, mientras que el pellet que contenía los núcleos se lavaba y procesaba por separado.

12. Inmunoprecipitación de proteínas de unión al ARN (RIP)

Los ensayos de inmunoprecipitación de ARN (RIP) se realizaron según las instrucciones del fabricante. Brevemente, las celdas se lizaron sobre hielo durante 30 minutos. Tras la centrifugación, los sobrenadantes se incubaban durante la noche con anticuerpos y perlas de agarosa de proteína A/G. Tras el lavado, las proteínas inmunoprecipitadas se analizaron mediante western blot y el ARN co-inmunoprecipitado se analizó mediante PCR cuantitativa en tiempo real. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes.

13. Ensayo de estabilidad de ARNm Rab27A

El ARN total se extrajo en los momentos indicados tras IGF2BP2 knockdown. Posteriormente se realizaron transcripciones inversas y PCR cuantitativa en tiempo real. Los niveles de ARNm de Rab27A se normalizaron al grupo si-NC correspondiente a las 0 horas. Se realizaron tres réplicas biológicas independientes.

14. Análisis estadístico

Todos los experimentos se realizaron de forma independiente utilizando al menos tres réplicas biológicas. Para q-PCR, interferencia de ARN, tinción TRAP, western blot y otros ensayos celulares, cada réplica biológica incluía tres réplicas técnicas salvo que se especifique lo contrario. Los datos se presentan como la media ± desviación estándar (DS).

Los análisis estadísticos se realizaron utilizando GraphPad Prism versión 9.0 y el software SPSS. Se realizaron comparaciones entre dos grupos utilizando una prueba t de Student de dos colas. Las comparaciones entre varios grupos se analizaron mediante análisis bidireccional de la varianza (ANOVA), seguido de la prueba de comparación múltiple post hoc de Tukey para ajustar las comparaciones múltiples. Un valor P < 0,05 se consideró estadísticamente significativo.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Resultados

La reducción de Rab27A redujo la osteoporosis in vivo.

Para investigar el papel de Rab27A en la osteoporosis, se realizó un knockdown de Rab27A en un modelo murino ovariotectomizado (OVX) establecido utilizando métodos previamentereportados 34,40. El diseño general del estudio se resume en la Figura 1. El análisis de tomografía microcomputarizada ...

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Discusión

La diferenciación osteoclasta desempeña un papel esencial en la remodelación ósea, la reabsorción ósea, la reparación de fracturas y la homeostasisesquelética 12˒15˒17˒18˒42˒43. La actividad excesiva de osteoclastos es un factor importante en la osteoporosis, lo que convierte en la identificación de vías reguladoras que controlan la diferenciació...

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Divulgaciones

Los autores declaran que no existen intereses financieros en competencia ni conflictos de interés.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por el Proyecto de Cooperación Estratégica Científica y Tecnológica entre el Hospital Popular de Pengzhou y la Universidad Médica del Suroeste (Beca nº 2023PZXNYD01) a Lian Tang.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
4% ParaformaldehydeThermo Fisher ScientificA5818101Tissue and cell fixation
Alexa Fluor 488 secondary antibodyThermo Fisher ScientificA-11001Fluorescent secondary antibody for immunofluorescence; RRID: AB_2534069
Alexa Fluor 546 secondary antibodyThermo Fisher ScientificA-11035Fluorescent secondary antibody for immunofluorescence; RRID: AB_2534093
Bovine serum albumin (BSA)MerckA2153Blocking reagent
Bradford Protein AssayMerckB6916Protein quantification
C57BL/6JSlac miceShanghai SLAC Laboratory Animal Co., Ltd.—Female, 8 weeks old; RRID: MGI:2159769
c-FOS antibodyAbcamab222699Primary antibody for western blotting; RRID: AB_2891049
Confocal laser scanning microscope (SP8)Leica MicrosystemsSP8Immunofluorescence image acquisition; RRID: SCR_018169
DAPIThermo Fisher ScientificD3571Nuclear counterstain for immunofluorescence; RRID: AB_2307445
EDTAMerckV900081-500GTissue decalcification reagent
EosinSolarbioG1100Histological cytoplasmic stain
Fetal bovine serum (FBS)Thermo Fisher ScientificA5669701Cell culture supplement
GraphPad PrismGraphPad SoftwareVersion 9.0Statistical analysis software; RRID: SCR_002798
HematoxylinCell Signaling Technology#14166Histological nuclear stain
IBM SPSS StatisticsIBMWindows versionStatistical analysis software; RRID: SCR_016479
IGF2BP2 antibodyProteintech11601-1-APPrimary antibody for western blotting and immunofluorescence; RRID: AB_2122672
Inverted light microscope (DMi8)Leica MicrosystemsDMi8Histological image acquisition; RRID: SCR_026672
Lentiviral titer quantification kitTakara Bio631235Lentiviral titer determination
Lipofectamine 3000Thermo Fisher ScientificL3000015Plasmid transfection reagent
Lipofectamine RNAiMAXThermo Fisher Scientific13778150siRNA transfection reagent
M-CSFMedChemExpressHY-P7085Osteoclast differentiation factor
Micro-computed tomography systemScanco MedicalVivaCT80Bone morphometric analysis
M-MLV Reverse TranscriptasePromegaM1701cDNA synthesis
NFATc1 antibodySanta Cruz Biotechnologysc-7294Primary antibody for western blotting; RRID: AB_2152503
PARIS KitThermo Fisher ScientificAM1556Nuclear and cytoplasmic fractionation
Penicillin/StreptomycinThermo Fisher Scientific15140122Antibiotic supplement for cell culture
Power SYBR Green Master MixThermo Fisher Scientific4367659Quantitative real-time PCR
Protease inhibitor cocktailThermo Fisher Scientific78429Prevention of protein degradation
Protein A/G agarose beadsMerckIP05Immunoprecipitation
PVDF membraneThermo Fisher Scientific88520Protein transfer membrane for western blotting
Rab27A antibodyAbcamab55667Primary antibody for western blotting and immunofluorescence; RRID: AB_945112
RANKLMedChemExpressHY-P7425Osteoclast differentiation factor
Real-time PCR systemApplied BiosystemsABI7900HTQuantitative real-time PCR instrument
RIPA bufferThermo Fisher Scientific78501Protein extraction buffer
RNA Immunoprecipitation (RIP) KitMilliporeRIP-12RXNRNA immunoprecipitation assay
SDS-PAGE reagentsThermo Fisher ScientificBT041210BOXProtein electrophoresis
shRNA plasmidsRiboBio—Gene silencing by RNA interference
Small interfering RNAs (siRNAs)GenePharma—Gene silencing by RNA interference
SRAMPOnline resource—Prediction of m6A modification sites; RRID: SCR_024500
StarBase (ENCORI)Online resource—RNA interaction prediction database; RRID: SCR_016303
TRAP antibodyAbcamab2391Primary antibody for western blotting; RRID: AB_303034
TRAP staining kitMerck387ADetection of osteoclast activity
Triton X-100Thermo Fisher Scientific85111Cell permeabilization reagent
TRIzol ReagentThermo Fisher Scientific15596026CNTotal RNA isolation
YTHDC1 antibodyAbcamab122340Primary antibody for western blotting; RRID: AB_11128253
α-MEMFUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation139-15651Cell culture medium
β-Actin antibodyMerckA5441Loading control for western blotting; RRID: AB_476744

Referencias

  1. Kanis JA. Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis: synopsis of a WHO report. WHO Study Group. Osteoporos Int. 1994;4(6):368-81.
  2. Leslie WD, Morin SN. Osteoporosis epidemiology 2013: implications for diagnosis, risk assessment, and treatment. Curr Opin Rheumatol. 2014;26(4):440-6.
  3. Chen P, Li Z, Hu Y. Prevalence of osteoporosis in China: a meta-analysis and systematic review. BMC Public Health. 2016;16(1):1039. doi: 10.1186/s12889-016-3712-7.
  4. Sambrook P, Cooper C. Osteoporosis. Lancet. 2006;367(9527):2010-8.
  5. Rachner TD, Khosla S, Hofbauer LC. Osteoporosis: now and the future. Lancet. 2011;377(9773):1276-87.
  6. Bone HG, et al. 10 years of denosumab treatment in postmenopausal women with osteoporosis: results from the phase 3 randomised FREEDOM trial and open-label extension. Lancet Diabetes Endocrinol. 2017;5(7):513-23.
  7. Siris ES, et al. Impact of osteoporosis treatment adherence on fracture rates in North America and Europe. Am J Med. 2009;122(2 Suppl):S3-13.
  8. Cheung EYN, Tan KCB, Cheung CL, Kung AWC. Osteoporosis in East Asia: Current issues in assessment and management. Osteoporos Sarcopenia. 2016;2(3):118-33.
  9. Kohno N, et al. Zoledronic acid significantly reduces skeletal complications compared with placebo in Japanese women with bone metastases from breast cancer: a randomized, placebo-controlled trial. J Clin Oncol. 2005;23(15):3314-21.
  10. Stenmark H. Rab GTPases as coordinators of vesicle traffic. Nat Rev Mol Cell Biol. 2009;10(8):513-25.
  11. Yamaguchi Y, et al. Rab44, a novel large Rab GTPase, negatively regulates osteoclast differentiation by modulating intracellular calcium levels followed by NFATc1 activation. Cell Mol Life Sci. 2018;75(1):33-48.
  12. Xiang Q, et al. Beyond resorption: osteoclasts as drivers of bone formation. Cell Regen. 2024;13(1):22. doi: 10.1186/s13619-024-00205-0.
  13. Teitelbaum SL. Bone resorption by osteoclasts. Science. 2000;289(5484):1504-8.
  14. Suda T, Takahashi N, Martin TJ. Modulation of osteoclast differentiation. Endocr Rev. 1992;13(1):66-80.
  15. Durdan MM, Azaria RD, Weivoda MM. Novel insights into the coupling of osteoclasts and resorption to bone formation. Semin Cell Dev Biol. 2022;123:4-13.
  16. Boyle WJ, Simonet WS, Lacey DL. Osteoclast differentiation and activation. Nature. 2003;423(6937):337-42.
  17. Tosun B, et al. Osteoclasts and Macrophages-Their Role in Bone Marrow Cavity Formation During Mouse Embryonic Development. J Bone Miner Res. 2022;37(9):1761-74.
  18. Xie H, et al. PDGF-BB secreted by preosteoclasts induces angiogenesis during coupling with osteogenesis. Nat Med. 2014;20(11):1270-8.
  19. Hattner R, Epker BN, Frost HM. Suggested sequential mode of control of changes in cell behaviour in adult bone remodelling. Nature. 1965;206(983):489-90.
  20. Kim JD, et al. An essential role for Rab27a GTPase in eosinophil exocytosis. J Leukoc Biol. 2013;94(6):1265-74.
  21. Goishi K, Mizuno K, Nakanishi H, Sasaki T. Involvement of Rab27 in antigen-induced histamine release from rat basophilic leukemia 2H3 cells. Biochem Biophys Res Commun. 2004;324(1):294-301.
  22. Johnson JL, et al. Munc13-4 restricts motility of Rab27a-expressing vesicles to facilitate lipopolysaccharide-induced priming of exocytosis in neutrophils. J Biol Chem. 2011;286(7):5647-56.
  23. Ejlerskov P, et al. NADPH oxidase is internalized by clathrin-coated pits and localizes to a Rab27A/B GTPase-regulated secretory compartment in activated macrophages. J Biol Chem. 2012;287(7):4835-52.
  24. Kariya Y, et al. Rab27a and Rab27b are involved in stimulation-dependent RANKL release from secretory lysosomes in osteoblastic cells. J Bone Miner Res. 2011;26(4):689-703.
  25. Johnson JL, et al. Rab27a and Rab27b regulate neutrophil azurophilic granule exocytosis and NADPH oxidase activity by independent mechanisms. Traffic. 2010;11(4):533-47.
  26. Yokoyama K, et al. Rab27a negatively regulates phagocytosis by prolongation of the actin-coating stage around phagosomes. J Biol Chem. 2011;286(7):5375-82.
  27. Jancic C, et al. Rab27a regulates phagosomal pH and NADPH oxidase recruitment to dendritic cell phagosomes. Nat Cell Biol. 2007;9(4):367-78.
  28. Shimada-Sugawara M, et al. Rab27A regulates transport of cell surface receptors modulating multinucleation and lysosome-related organelles in osteoclasts. Sci Rep. 2015;5:9620. doi: 10.1038/srep09620.
  29. Johnson JL, et al. Vesicular trafficking through cortical actin during exocytosis is regulated by the Rab27a effector JFC1/Slp1 and the RhoA-GTPase-activating protein Gem-interacting protein. Mol Biol Cell. 2012;23(10):1902-16.
  30. Wang X, et al. N6-methyladenosine-dependent regulation of messenger RNA stability. Nature. 2014;505(7481):117-20.
  31. Boulias K, Greer EL. Biological roles of adenine methylation in RNA. Nat Rev Genet. 2023;24(3):143-60.
  32. Wu Y, et al. Mettl3-mediated m(6)A RNA methylation regulates the fate of bone marrow mesenchymal stem cells and osteoporosis. Nat Commun. 2018;9(1):4772. doi: 10.1038/s41467-018-06898-4.
  33. Chen RX, et al. N(6)-methyladenosine modification of circNSUN2 facilitates cytoplasmic export and stabilizes HMGA2 to promote colorectal liver metastasis. Nat Commun. 2019;10(1):4695. doi: 10.1038/s41467-019-12651-2.
  34. Wu X, et al. Caffeic acid 3,4-dihydroxy-phenethyl ester suppresses receptor activator of NF-kappaB ligand-induced osteoclastogenesis and prevents ovariectomy-induced bone loss through inhibition of mitogen-activated protein kinase/activator protein 1 and Ca2+-nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1 signaling pathways. J Bone Miner Res. 2012;27(6):1298-308.
  35. Luo J, et al. Regulation of bone formation and remodeling by G-protein-coupled receptor 48. Development. 2009;136(16):2747-56.
  36. Jing H, et al. Epigenetic inhibition of Wnt pathway suppresses osteogenic differentiation of BMSCs during osteoporosis. Cell Death Dis. 2018;9(2):176. doi: 10.1038/s41419-017-0231-0.
  37. Yang C, et al. TET2 regulates osteoclastogenesis by modulating autophagy in OVX-induced bone loss. Autophagy. 2022;18(12):2817-29.
  38. Blumer MJ, et al. Role of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) in long bone development. Mech Dev. 2012;129(5-8):162-76.
  39. Sakai E, et al. Suppression of RANKL-dependent heme oxygenase-1 is required for high mobility group box 1 release and osteoclastogenesis. J Cell Biochem. 2012;113(2):486-98.
  40. Roberts BC, et al. PTH(1-34) treatment and/or mechanical loading have different osteogenic effects on the trabecular and cortical bone in the ovariectomized C57BL/6 mouse. Sci Rep. 2020;10(1):8889. doi: 10.1038/s41598-020-65921-1.
  41. Roundtree IA, et al. YTHDC1 mediates nuclear export of N(6)-methyladenosine methylated mRNAs. Elife. 2017;6. doi: 10.7554/eLife.31311.
  42. Flick LM, et al. Effects of receptor activator of NFkappaB (RANK) signaling blockade on fracture healing. J Orthop Res. 2003;21(4):676-84.
  43. Takeyama K, Chatani M, Takano Y, Kudo A. In-vivo. imaging of the fracture healing in medaka revealed two types of osteoclasts before and after the callus formation by osteoblasts. Dev Biol. 2014;394(2):292-304.
  44. Yamada H, et al. Effects of 16-month treatment with the cathepsin K inhibitor ONO-5334 on bone markers, mineral density, strength and histomorphometry in ovariectomized cynomolgus monkeys. Bone. 2016;86:43-52.
  45. McClung MR, et al. Odanacatib for the treatment of postmenopausal osteoporosis: results of the LOFT multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled trial and LOFT Extension study. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019;7(12):899-911.
  46. Tao R, et al. Advances in immune mechanisms and developing immune-targeted therapies for osteoporosis: A systematic review. Pharmacol Res. 2025;218:107835. doi: 10.1016/j.phrs.2025.107835.
  47. Qi Z, Luo J, Xiao Z, Yang D. Functional roles of immune cells in osteoporosis. Front Immunol. 2025;16:1698283. doi: 10.3389/fimmu.2025.1698283.
  48. Krzewski K, Cullinane AR. Evidence for defective Rab GTPase-dependent cargo traffic in immune disorders. Exp Cell Res. 2013;319(15):2360-7.
  49. Adnani L, et al. Immune cell infiltration into brain tumor microenvironment is mediated by Rab27-regulated vascular wall integrity. Sci Adv. 2025;11(21):eadr6940. doi: 10.1126/sciadv.adr6940.
  50. Brauer N, et al. Immunodeficiency with susceptibility to lymphoma with complex genotype affecting energy metabolism (FBP1, ACAD9) and vesicle trafficking (RAB27A). Front Immunol. 2023;14:1151166. doi: 10.3389/fimmu.2023.1151166.
  51. Ramadass M, Catz SD. Molecular mechanisms regulating secretory organelles and endosomes in neutrophils and their implications for inflammation. Immunol Rev. 2016;273(1):249-65.
  52. Menasche G, et al. Mutations in RAB27A cause Griscelli syndrome associated with haemophagocytic syndrome. Nat Genet. 2000;25(2):173-6.
  53. Prashar A, Schnettger L, Bernard EM, Gutierrez MG. Rab GTPases in Immunity and Inflammation. Front Cell Infect Microbiol. 2017;7:435. doi: 10.3389/fcimb.2017.00435.
  54. Stinchcombe JC, et al. Rab27a is required for regulated secretion in cytotoxic T lymphocytes. J Cell Biol. 2001;152(4):825-34.
  55. Catz SD. The role of Rab27a in the regulation of neutrophil function. Cell Microbiol. 2014;16(9):1301-10.

Acceso restringido. Inicie sesión o comience una prueba gratuita para ver este contenido.

Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Macrófagos de médula óseatinción de TRAPWestern blotYTHDC1IGF2BP2