$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Poprzednie badania wykazały, że miRNA regulują autofagię na wielu etapach, w tym inicjację, wydłużanie wezykuł i dojrzewanie27. Udział miRNA w patogenezie OA jest coraz częściej dokumentowany, szczególnie poprzez wpływ na stan zapalny, apoptozę, remodelację macierzy zewnątrzkomórkowej i szlaki związane z autofagią. miR-590-5p zostało powiązane z homeostazą komórkową i procesami związanymi z rakiem28,29,30. W kontekście kostnym i związanym z chrząstką, stwierdzono, że miR-590-5p promuje chondrogeniczną różnicowanie ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych 16, podczas gdy w modelach chondrocytów OA, może regulować proliferację, apoptozę i odpowiedzi zapalne poprzez targetowanie FGF18,24. Jednak nie jest jasne, czy miR-590-5p wpływa na odpowiedzi związane z autofagią w chondrocytach OA.
Dlatego do zbadania potencjalnych mediatorów poniżej zostały użyte RNAInter i TargetScan, a obie analizy sugerowały SPRY2 jako putatywny docelowy miR-590-5p-skojarzony. TargetScan Human 7.131,32 zidentyfikowało przewidywane miejsce wiązania 8mer seed-region w nukleotydach 236–243 SPRY2 3′-UTR (Rysunek 6). SPRY2 jest negatywnym regulatorem sygnałowania receptora tyrozynowych kinaz/MAPK i jest ekspresowany w wielu tkankach19. Podawanie genu SPRY2 do stawu zostało zgłoszone jako zmniejszające artretyzm wywołany adjuvantem u szczurów21. Przewlekła nadekspresja SPRY2 może hamować wzrost komórek, inwazję, migrację i cytokineza pośredniczoną przez HGF/SF33, podczas gdy utrata funkcji Spry2 została związana z nadmiernym aktywowaniem MAPK-ERK i zwiększoną proliferacją komórek B34. SPRY2 został również zaangażowany w regulację związaną z apoptozą22, kontrolę migracji powiązaną z miRNA35 oraz odpowiedzi związane z autofagią w modelach niedokrwienia23. Razem, te badania wspierają SPRY2 jako węzeł regulacyjny łączący sygnałowanie zapalne, szlaki związane z przetrwaniem i odpowiedzi związane z autofagią.
Biorąc pod uwagę wcześniej niezgłaszane związki pomiędzy miR-590-5p a SPRY2 w chondrocytach OA, bioinformatyczne przewidywanie ich potencjalnej interakcji zainicjowało dalsze badania eksperymentalne. Obecne wyniki wykazały, że SPRY2 był znacząco zdewaluowany podczas gdy miR-590-5p było nadekspresowane w chondrocytach C28/I2 stymulowanych IL-1β, co implikuje tę oś w reakcji chondrocytów zapalnych. Funkcyjnie, przewlekła nadekspresja SPRY2 zmniejszała ekspresję Beclin-1 i LC3-II, co wspiera efekt hamujący na ekspresję markerów związanych z autofagią. Odwrotnie, hamowanie miR-590-5p zmniejszyło ekspresję Beclin-1 i Bcl-2 i przywróciło ekspresję SPRY2, co jest zgodne z putatywnym odwrotnym związkiem regulacyjnym. Ponieważ Bcl-2 może hamować autofagię zależną od Beclin-1, jednocześnie wykazując efekty przeciwzapalne13, jednoczesne podniesienie Bcl-2 z Beclin-1 i LC3-II powinno być interpretowane w sposób specyficzny dla kontekstu. W tym zapalnym modelu OA, wzrost Bcl-2 może przede wszystkim odzwierciedlać odpowiedź anty-apoptotyczną związaną z przetrwaniem, podczas gdy zwiększona ekspresja Beclin-1 i LC3-II może odzwierciedlać ulgę w supresji związanej z SPRY2. Te wyniki sugerują model, w którym miR-590-5p koordynuje sygnałowanie związane z przetrwaniem chondrocytów i ekspresję markerów autofagii poprzez hamowanie SPRY2 podczas stresu zapalnego.
Chociaż to badanie zapewnia cenny wgląd w mechanizmy osi miR-590-5p/SPRY2, kilka ograniczeń powinno być uznane. Po pierwsze, wszystkie eksperymenty zostały przeprowadzone w 2D systemie in vitro przy użyciu umiędzywiórzonej linii komórek C28/I2. Ten uproszczony model nie może w pełni odtworzyć stresu biomechanicznego, interakcji wielokomórkowych i środowiska zapalnego chrząstki stawowej in vivo, co ogranicza natychmiastową przydatność translacyjną wyników. Po drugie, choć przewidywania bioinformatyczne i eseje ratunkowe wspierają putatywny związek regulacyjny pomiędzy miR-590-5p a SPRY2, brak dualnego reportera luciferase uniemożliwia ostateczne potwierdzenie bezpośredniego wiązania fizycznego pomiędzy miR-590-5p a SPRY2 3′-UTR. Po trzecie, statyczne pomiary Beclin-1 i LC3-II nie mogą odróżnić zwiększonego tworzenia autofagosomów od upośledzonej degradacji autolizosomalnej; dlatego przyszłe badania powinny oceniać przepływ autofagii przy użyciu podejść takich jak leczenie Bafylomycyną A1 lub tandemowe testy reporterowe fluorescencyjne. Przyszłe prace powinny również obejmować szerszy panel markerów fenotypu OA (np. MMP13 i ADAMTS5), pierwotne ludzkie chondrocyty, 3D modele eksplantacji chrząstki i in vivo modele OA, takie jak destabilizacja