Jakoż najczęstsza forma artretyzmu na całym świecie, choroba zwyrodnieniowa stawów (OA) jest główną przyczyną bólu, upośledzenia ruchomości i niepełnosprawności fizycznej, obciążając znacznie systemy opieki zdrowotnej i społeczeństwo1. Patologicznie OA charakteryzuje się postępującą degeneracją chrząstki stawowej, zapaleniem błony maziowej i patologiczną przebudową kości podstawnej chrząstki1. Szacunki epidemiologiczne wskazują, że około 303 milionów osób na całym świecie jest dotkniętych OA, a liczba ta ma wzrosnąć wraz z starzeniem się populacji i wzrostem otyłości2. W Chinach szacunkowa częstość występowania objawowego OA kolan wynosi 8,1%, przy czym znacznie wyższa częstość występowania obserwuje się u kobiet i ludności wiejskiej3. Mimo wysokiej częstości występowania, obecne opcje leczenia są w dużej mierze ograniczone do zarządzania objawami poprzez leki niesteroidowe przeciwzapalne (NLPZ) oraz interwencji chirurgicznej w zaawansowanej chorobie4. Brak leków modyfikujących przebieg osteoartretyzmu (DMOAD) odzwierciedla niepełne zrozumienie mechanizmów molekularnych regulujących homeostazę i przetrwanie chondrocytów5.
Struktura i funkcjonalność chrząstki stawowej zależy od rezydentnych chondrocytów, które utrzymują obrót macierzy pozakomórkowej (ECM) poprzez równowagę między procesami anabolicznymi i katabolicznymi6. Podczas progresji OA, chondrocyty są narażone na nienormalne obciążenia mechaniczne i prozapalne mediatory, szczególnie interleukina-1β (IL-1β) i czynnik nekrozy nowotworu-α (TNF-α), które sprzyjają przejściu z syntezy macierzy do degradacji macierzy6. IL-1β przyczynia się do zniszczenia chrząstki poprzez stymulację produkcji metaloproteinaz macierzy (MMP) i agregakan, a jednocześnie hamuje syntezę kolagenu typu II i proteoglikanów7. Dodatkowo, IL-1β indukuje stres oksydacyjny i dysfunkcję mitochondriów, prowadząc do apoptozy i starzenia się chondrocytów8. W konsekwencji, identyfikowanie wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych regulujących przetrwanie chondrocytów w warunkach zapalnych pozostaje priorytetem w badaniach nad OA.
Autofagia jest ewolucjonującą ścieżką degradacji lizosomalnej, która utrzymuje homeostazę komórkową poprzez usuwanie i recykling uszkodzonych organelli i agregatów białkowych9. Bazalna autofagia jest niezbędna dla przetrwania komórkowego i równowagi energetycznej; jednak dysregulowany proces autofagii może przyczyniać się do progresji choroby9. W OA autofagia jest ogólnie uważana za ochronną reakcję, która pomaga chondrocytom adaptować się do stresu komórkowego i opierać się apoptozie10. Poprzednie badania sugerują, że aktywność autofagiczna maleje w trakcie progresji OA, szczególnie w zaawansowanych stadiach choroby, prowadząc do upośledzonej kontroli jakości komórkowej i zwiększonej utraty chondrocytów11. Kilka białek jest powszechnie stosowanych jako wskaźniki aktywności związanej z autofagią. Beclin-1 uczestniczy w inicjacji autofagosomu, podczas gdy konwersja białka związanego z mikrotubulami 1 łańcucha lekkiego 3 (LC3-I do LC3-II) jest szeroko stosowana jako marker formowania autofagosomu12. Natomiast białko limfoma komórek B2 (Bcl-2) hamuje autofagię zależną od Beclin-1, jednocześnie wywierając efekty anty-apoptotyczne13. Mimo to, interpretacja wskaźników związanych z autofagią wymaga ostrożności, ponieważ statyczne pomiary LC3-II i Beclin-1 nie mogą niezależnie odróżnić zwiększonego formowania autofagosomu od upośledzonej degradacji lizosomalnej. Mimo tych ograniczeń, modulacja szlaków związanych z autofagią pozostaje obiecującą strategią terapeutyczną w OA.
MikroRNA (miRNA) to krótkie niekodujące RNA, które regulują ekspresję genów po transkrypcyjnie poprzez wiązanie się z komplementarnymi sekwencjami w obrębie regionów 3'-niekodujących (3'-UTR) docelowych RNA ribonukleotydowych, prowadząc do degradacji mRNA lub represji translacji14. Aberracyjna ekspresja miRNA została związana z patogenezą OA poprzez wpływ na stan zapalny, apoptozę i remodelowanie ECM15. Wśród tych molekuł, miR-590-5p przyciągnęło uwagę ze względu na jego regulacyjne role w metabolizmie kostnym i inne procesy patologiczne. Poprzednie badania wykazały, że miR-590-5p promuje różnicowanie osteogenne i hamuje adipogenezę w komórkach macierzystych mezenchymalnych16. W modelach nowotworowych, miR-590-5p wykazuje funkcje uzależnione od kontekstu jako regulator onkogenny lub supresor nowotworowy17. Ponadto, zmienione profile ekspresji mikroRNA, w tym członkowie rodziny miR-590, zostały związane z patologiczną przebudową tkanek stawowych podczas OA18. Jednak dowody uzyskane z modeli komórek macierzystych lub nowotworowych nie mogą