北大敖英芳教授发表Arraystar LncRNA芯片研究骨关节炎的文章

　　

北京大学第三医院的敖英芳教授主要致力于运动创伤、关节与韧带损伤的修复与重建、关节镜微创外科临床治疗与研究。北京大学基础医学院的周春燕教授主要研究方向为干细胞定向诱导分化的分子机制及相关的应用基础研究。近期，两个实验室合作利用Arraystar Human LncRNA 芯片研究发现了一种显著调控骨关节炎的长链非编码RNA—lncRNA-CIR，能够促进细胞外基质降解，导致骨关节炎。该研究成果刊登在国际期刊Arthritis & Rheumatism（影响因子7.866）。（芯片实验由康成提供技术服务）

研究背景：
骨关节炎为一种退行性病变，系由于增龄、肥胖、劳损、创伤、关节先天性异常、关节畸形等诸多因素引起的关节软骨退化损伤、关节边缘和软骨下骨反应性增生，可导致日常活动和生活质量受到严重影响。已有报道表明lncRNA在众多细胞过程中具有重要功能，但是lncRNA在骨关节炎中的作用仍不清楚。敖英芳和周春燕教授课题组强强联合，利用Arraystar Human LncRNA 芯片对lncRNA在骨关节炎中的功能展开系统研究。

研究思路：
作者首先应用美国Arraystar Human LncRNA芯片检测骨关节炎和正常软骨中lncRNA的表达变化。对差异最显著的多个lncRNAs进行RT-PCR验证，其中，lncRNA-CIR表达丰度高，并且相对于正常软骨，骨关节炎软骨中lncRNA-CIR表达水平显著升高；CNC分析（共表达分析）显示lncRNA-CIR与多个分子具有共表达关系，根据上述数据确定lncRNA-CIR作为目标分子。

炎症因子IL-1和TNF-α对骨关节炎具有重要调节作用。研究表明IL-1和TNF-α刺激软骨细胞能够明显增加lncRNA-CIR的表达水平。通过RNAi降低lncRNA-CIR的表达水平，结合RT-PCR，WB和免疫染色实验发现重要细胞外基质基因COL2，COL1和aggrecan的表达水平明显升高，而基质降解酶基因MMP13和ADAMTS5的表达水平明显降低。表明lncRNA-CIR通过促进细胞外基质降解，从而促进骨关节炎发生。

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技术路线：

结果展示：  

A． 聚类图显示差异表达的lncRNA(左图)，差异显著的mRNA（右图）；
B． RT-PCR检测lncRNA-CIR在骨关节炎和正常软骨组织（左图）及对应细胞（右图）中的差异；
C． CNC分析筛选lncRNA-CIR的靶基因。

研究意义：
该研究揭示了lncRNA在骨关节炎中的重要调控功能。LncRNA-CIR抑制细胞外基质基因表达，促进基质降解基因表达，从而促进细胞外基质降解，导致骨关节炎。对于揭示骨关节炎的致病机理具有重要的科学意义，为骨关节炎的治疗提供了新药物靶点。

原文出处：
Long noncoding RNA related to cartilage injury promotes chondrocyte extracellular matrix degradation in osteoarthritis. Arthritis Rheumatism. 2013.
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