特立帕肽通过 circFNDC3B-miR-125a-5p-GLS 轴缓解特发性骨质疏松的机制新发现

为探究特立帕肽（TPD）治疗骨质疏松（OP）机制，研究发现其通过 circFNDC3B-miR-125a-5p-GLS 轴促进 hMSCs 成骨分化。

　　在骨骼健康的大舞台上，骨质疏松（Osteoporosis，OP）如同一个隐匿的 “破坏者”，悄无声息地威胁着人们的健康。它以骨密度和骨量下降、骨微结构破坏以及骨折风险增加为特征，就像一座大厦的根基被逐渐侵蚀，使得身体这座 “大厦” 变得摇摇欲坠。骨质疏松主要分为原发性和继发性，其中原发性又可细分为绝经后骨质疏松（I 型）、老年性骨质疏松（II 型）和特发性骨质疏松（包括青少年型）。然而，目前特发性骨质疏松影响青少年的细胞和分子机制却如同迷雾，尚未被完全揭开。

在这场对抗骨质疏松的 “战役” 中，特立帕肽（Teriparatide，TPD）作为一种 FDA 批准的治疗骨质疏松的药物，成为了研究的焦点。它是人类甲状旁腺激素的重组 N 端多肽（1 - 34 氨基酸），能促进成骨细胞形成、抑制破骨细胞吸收，进而增加骨量。但遗憾的是，TPD 促进人多能间充质干细胞（human multi - potential mesenchymal stem cells，hMSCs）成骨分化的精确机制仍不明确。

为了驱散这片迷雾，天津市第三中心医院骨科等多机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上，为骨质疏松的治疗带来了新的曙光。

在这场探索中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们从骨质疏松患者和健康对照者处采集骨髓样本（样本队列来源），分离出 hMSCs 进行细胞培养。采用细胞转染技术，将不同的干扰 RNA、miRNA、抑制剂、质粒等导入细胞；利用 RNA 提取和逆转录定量聚合酶链反应（RT - qPCR）检测基因表达；通过碱性磷酸酶（ALP）活性测定、茜素红 S 染色评估成骨分化情况；运用 RNA 下拉实验（RNA pull - down）、RNA 免疫沉淀（RNA Immunoprecipitation，RNA - IP）和荧光素酶报告基因实验（luciferase assay）探究分子间的相互作用。

研究结果令人眼前一亮。首先，研究发现 circFNDC3B 和 miR - 125a - 5p 在骨质疏松患者和 hMSCs 中的表达呈反向关系。在骨质疏松患者的原代 hMSCs 中，circFNDC3B 表达显著下调，而 miR - 125a - 5p 表达上调。在体外成骨模型中，随着成骨分化的进行，circFNDC3B 表达逐渐升高，miR - 125a - 5p 表达逐渐降低。这表明它们在骨质疏松的发生发展中起着关键作用。

其次，circFNDC3B 和 miR - 125a - 5p 在 TPD 促进 hMSCs 成骨分化中发挥着相反的作用。TPD 处理 hMSCs 后，circFNDC3B 表达增加，miR - 125a - 5p 表达减少。沉默 circFNDC3B 或过表达 miR - 125a - 5p 会抑制 TPD 促进的 ALP 活性、钙沉积以及成骨相关基因（如 ALP、RUNX2、骨钙素、骨连接蛋白）的表达，说明 circFNDC3B 有助于 hMSCs 成骨，而 miR - 125a - 5p 则起到相反作用。

再者，谷氨酰胺代谢在 hMSCs 成骨和骨质疏松中意义重大。骨质疏松患者 hMSCs 中谷氨酰胺代谢关键酶谷氨酰胺酶（Glutaminase，GLS）表达下调，体外成骨过程中谷氨酰胺摄取、谷氨酰胺酶活性和 GLS 表达均升高。抑制谷氨酰胺代谢会减弱 ALP 活性和相关基因表达，在低谷氨酰胺条件下培养 hMSCs 并给予 TPD 处理，同样会导致成骨异常，这表明维持谷氨酰胺代谢对 hMSCs 成骨分化有益。

然后，circFNDC3B 和 miR - 125a - 5p 反向调节 hMSCs 的谷氨酰胺代谢。沉默 circFNDC3B 或过表达 miR - 125a - 5p 均会抑制谷氨酰胺摄取和 GLS 活性，影响谷氨酰胺代谢。

进一步研究发现，circFNDC3B 通过海绵作用下调 miR - 125a - 5p 表达。生物信息学分析显示 circFNDC3B 含有 miR - 125a - 5p 的结合位点，RNA 下拉实验、RNA - IP 实验和荧光素酶报告基因实验证实了两者的直接结合，circFNDC3B 能够吸附 miR - 125a - 5p，从而降低其表达。

同时，miR - 125a - 5p 直接靶向 GLS 的 3’非翻译区（3’UTR）抑制成骨。序列分析表明 GLS 的 3’UTR 含有 miR - 125a - 5p 的结合位点，过表达 miR - 125a - 5p 会降低 GLS 蛋白表达，荧光素酶报告基因实验也验证了两者的靶向关系，且恢复 GLS 表达能够逆转 miR - 125a - 5p 对成骨分化的抑制作用。

最后，TPD 通过调节 circFNDC3B - miR - 125a - 5p - GLS 通路促进 hMSCs 成骨。敲低 circFNDC3B 会抑制成骨分化，而抑制 miR - 125a - 5p 能够逆转这一现象，恢复谷氨酰胺代谢和相关基因表达，证实了该通路在 TPD 促进成骨过程中的重要作用。

综合研究结论和讨论部分，该研究揭示了 TPD 促进 hMSCs 成骨分化是通过调节 circFNDC3B - miR - 125a - 5p - GLS 通路实现的。这一发现为 TPD 在骨质疏松防治中的应用奠定了细胞和分子基础，为未来开发更有效的骨质疏松治疗策略提供了新的思路和靶点。尽管该研究成果令人振奋，但仍需在体内成骨模型中进一步验证这些分子机制，以推动骨质疏松治疗领域的发展，为广大患者带来更多希望。