N6甲基腺嘌呤(m6A)阅读蛋白hnRNPA2B1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用

专利2025-04-08  8


本发明涉及分子生物医学,特别涉及n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用。


背景技术:

1、废用性骨质疏松症(disuse osteoporosis,dop)属于继发性骨质疏松症,好发于长期卧床患者以及长期执行航天飞行任务处于失重状态的宇航员。他们的骨骼长期处于去负荷状态,骨骼机械刺激减少,骨量丢失显著,且下肢骨骨量损失最大。dop同时会引起一系列并发症,如增高肾结石和病理性骨折等风险,严重威胁生命健康。现有的抗骨质疏松措施主要是药物治疗和机械刺激,可有效降低骨质疏松症患者骨折的发生率,但是这些药物的主要副作用,如骨坏死和高钙血症等,可对人体健康产生极大危害。因此有必要深入研究dop潜在的分子靶点,为制定更有效的干预措施提供科学依据。

2、骨骼作为动态器官,由破骨细胞介导的骨吸收和成骨细胞介导的骨形成之间维持骨稳态的平衡。骨稳态维持受到多种因素的调控,包括炎症、营养、激素和机械应力。长期去负荷状态会打破这一平衡,例如长时间航天飞行的机械卸载会破坏骨重塑平衡,减少骨形成,导致废用性骨质疏松症,增加骨折风险,严重威胁航天员健康。据报道,成骨细胞分化、增殖、凋亡等功能障碍在废用性骨质流失中起关键作用。

3、核不均一核糖核蛋白a2b1(heterogeneous nuclear ribonucleoproteina2b1,hnrnpa2b1)作为m6a阅读蛋白,在许多生物过程中发挥作用。hnrnpa2b1主要定位于细胞核,参与调控核内mrna成熟、转运和代谢以及促进初级微小rna(mirna)的加工剪接。

4、随着我国载人航天事业的蓬勃发展,长期在轨飞行将成为我国航天员的工作常态。失重环境打破了骨重建过程中骨形成与骨吸收之间的平衡,导致承重骨发生持续性废用性骨质丢失,增加骨折、心血管高度钙化、泌尿系结石等疾病的发病风险,成为限制长期载人航天任务和火星探险活动的最主要因素之一。针对这一问题已经提出了一些药理学和非药理学对策,包括体育锻炼、饮食补充剂和药物防护,然而长期和重复使用药物并不能避免严重的副作用。考虑到更长时间的太空探险,进一步阐明废用性骨质丢失的分子生物学机制,寻找潜在的防护靶点尤为重要。


技术实现思路

1、为了克服以上技术问题,本发明的目的在于提供n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用。m6a阅读蛋白hnrnpa2b1作为废用性骨质疏松症潜在的生物标志物,作为新的靶点改善废用性骨质疏松症。

2、本发明采用的技术方案是:

3、n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用。

4、m6a阅读蛋白hnrnpa2b1作为废用性骨质疏松症潜在的生物标志物,作为新的靶点对抗废用性骨质疏松症。

5、hnrnpa2b1通过上调成骨细胞分化关键转录因子runx2的表达,增强成骨细胞分化功能,促进骨发育,从而达到对抗废用性骨质疏松症的效果。

6、敲低hnrnpa2b1能够明显抑制mc3t3-e1细胞的分化能力。

7、过表达hnrnpa2b1能够缓解2d回转器导致的成骨分化能力障碍。

8、机械卸载环境,①细胞水平:回转模型,通过地面设备模拟细胞机械卸载的重力研究平台,它可以使细胞样品绕垂直于重力场的轴旋转,其旋转速度必须足够快,才能达到这样一种状态:旋转系统不再感知快速旋转的重力矢量,从而达到机械卸载效应的目的。②动物水平:尾悬吊后肢卸荷模型,尾吊实验是一种模拟失重的方法,其中实验动物(如老鼠)的尾巴被悬挂起来,使其身体呈现一种类似于后肢卸荷的姿势,即前肢着地,后肢离地,身体与水平面成30-60°的角度。这种姿势通过减少对动物身体某些部位的支持力,产生了一个向下的加速度,而模拟了失重下机械卸载状态。

9、本发明的有益效果:

10、本发明通过2d回转模型和尾悬吊后肢卸荷模型研究机械卸载环境,机械卸载下hnrnpa2b1在体外和体内模型成骨细胞中均下调,机械卸载下骨质丢失与hnrnpa2b1有关。

11、此外,本发明hnrnpa2b1可以促进成骨细胞的分化,并且过表达hnrnpa2b1可有效减轻机械卸载环境中的成骨细胞分化抑制。

12、hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症的诊断和治疗中具有潜在的临床应用价值。



技术特征:

1.n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用。

2.根据权利要求1所述的n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用,其特征在于,m6a阅读蛋白hnrnpa2b1作为废用性骨质疏松症潜在的生物标志物,作为新的靶点对抗废用性骨质疏松症。

3.根据权利要求1所述的n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用,其特征在于,hnrnpa2b1通过上调成骨细胞分化关键转录因子runx2的表达,增强成骨细胞分化功能,促进骨发育,从而达到对抗废用性骨质疏松症的效果。

4.根据权利要求3所述的n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用,其特征在于,敲低hnrnpa2b1能够明显抑制mc3t3-e1细胞的分化能力。

5.根据权利要求3所述的n6甲基腺嘌呤(m6a)阅读蛋白hnrnpa2b1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用,其特征在于,过表达hnrnpa2b1能够缓解2d回转器导致的成骨分化能力障碍。


技术总结
N<supgt;6</supgt;甲基腺嘌呤(m<supgt;6</supgt;A)阅读蛋白hnRNPA2B1在废用性骨质疏松症诊断及治疗中的应用,本发明通过2D回转模型和尾悬吊后肢卸荷模型研究机械卸载环境,机械卸载下hnRNPA2B1在体外和体内模型成骨细胞中均下调,机械卸载下骨质丢失与hnRNPA2B1有关。此外,本发明hnRNPA2B1可以促进成骨细胞的分化,并且过表达hnRNPA2B1可有效减轻机械卸载环境中的成骨细胞分化抑制。hnRNPA2B1在废用性骨质疏松症的诊断和治疗中具有潜在的临床应用价值。

技术研发人员:孙权,石菲,张舒,徐丽群,胡泽兵,刘景春,余亭霏
受保护的技术使用者:中国人民解放军空军军医大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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