Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Исследовательская статья

Модификация Rab27A на основе N6-метиладенозина способствует остеопорозу, влияя на дифференцировку остеокластов в модели овариэктомизированной мыши

50 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/71964

⸱

11 августа 2026 г.

* These authors contributed equally

В этой статье

Краткое содержание

YTHDC1 способствует цитоплазматическому экспорту M6A-модифицированного Rab27A, тогда как IGF2BP2 стабилизирует Rab27A в цитоплазме, тем самым усиливая дифференцировку остеокластов и способствуя остеопорозу.

Аннотация

Разработка новых методов лечения остеопороза привлекает всё большее внимание. Rab27A повышается во время дифференцировки остеокластов, и модификация N6-метиладенозина (m6A) стала важным эпигенетическим регулятором в ортопедических заболеваниях. Биоинформатические анализы предсказали, что Rab27A содержит несколько сайтов модификации m6A и взаимодействует с несколькими белками, ассоциированными с m6A. Были проведены эксперименты с нокдауном для оценки роли Rab27A в дифференциации остеокластов и остеопорозе с использованием овариэктомизированной (OVX) мышиной модели. Истощение Rab27A ослабило остеопороз и увеличило процент образования костей с 14,73% до 28,13% (P < 0,05) у мышей OVX. Вестерн блоттинг и количественное ПЦР показали, что нокдаун Rab27A снижает экспрессию белков и мРНК маркеров остеокластов TRAP, NFATc1 и c-FOS, тем самым подавляя дифференциацию остеокластов макрофагов, полученных из костного мозга (BMM), индуцированных макрофагами, стимулирующими колонии (M-CSF) и активатором рецепторов лиганда ядерного фактора κB (RANKL). Окрашивание TRAP также показало, что истощение Rab27A значительно снижало активность TRAP с 24,1% до 12,9% (P < 0,01) после индукции M-CSF и RANKL. Иммунопреципитационные анализы РНК подтвердили взаимодействия между Rab27A и белками-ридерами m6A YTHDC1 и IGF2BP2. Ядерное и цитоплазматическое фракционирование показало, что YTHDC1 способствует цитоплазматическому экспорту M6A-модифицированного Rab27A. Кроме того, анализы q-PCR и western blot показали, что снижение YTHDC1 или IGF2BP2 снижает экспрессию Rab27A и снижает экспрессию TRAP, NFATc1 и c-FOS, тем самым подавляя дифференцировку остеокластов, вызванную M-CSF и RANKL. В совокупности эти результаты показывают, что экспорт цитоплазматыки, опосредованный YTHDC1, и стабилизация IGF2BP2-опосредованной M6A-модифицированного Rab27A способствуют дифференцировки остеокластов и способствуют потере костной ткани в модели мышей OVX.

Введение

Остеопороз (ОП) — это распространённое скелетное заболевание, характеризующееся ухудшением микроархитектуры костей и снижением минеральной плотности костей, что приводит к повышенному риску переломов вовсём мире 1,2,3. Остеопоротические переломы чаще всего встречаются в предплечье, плечевой кости, бедре и позвоночнике и особенно распространены среди пожилых людей. Эти переломы существенно ухудшают качество жизни и накладывают значительные физические, психологические и социально-экономические нагрузки на пациентов, их семьи и системы

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Все процедуры на животных были одобрены Комитетом по защите и использованию животных аффилированной больницы Юго-Западного медицинского университета (Одобрение No 2024-Ethics-042). Все эксперименты проводились в соответствии с руководящими принципами ARRIVE, Законом Великобритании о животных (научные процедуры) 1986 года и соответствующими рекомендациями, Директивой ЕС 2010/63/EU и Руководством Национальных институтов здоровья по уходу и использованию лабораторных животных (публикация NIH No 8023, пересмотренная 1978 год). Мыши случайным образом распределялись по экспериментальным группам, а последовательность распределения была скрыт....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Снижение Rab27A снизило остеопороз in vivo.

Для изучения роли Rab27A в остеопорозе был проведен knockdown Rab27A на овариэктомизированной (OVX) мышиной модели, установленной с использованием ранее описанныхметодов 34,40. Общий дизайн исследования изложен на рисунке 1. Микрокомпьютерная томография показала, что у мышей OVX минеральная плотность, об.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Дифференциация остеокластов играет важную роль в ремоделировании костей, резорбции костей, восстановлении переломов и гомеостазескелета 12˒15˒17˒18˒42˒43. Чрезмерная активность остеокластов является одним из основных факторов остеопороза, что делает выявление регуляторных путей, контролирующих дифференцировку остеокластов, важной целью исследован.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы не заявляют о конкурирующих финансовых интересах или конфликтах интересов.

Благодарности

Эта работа была финансово поддержана Научно-технологическим стратегическим проектом сотрудничества между Пэнчжоуской народной больницей и Юго-Западным медицинским университетом (грант No 2023PZXNYD01) Лян Тан.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
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

Ссылки

  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(....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Макрофаги костного мозгаокрашивание на TRAPвестерн-блоттингYTHDC1IGF2BP2