骨骼是哺乳动物中最复杂的组织之一，为了确保完整性和多功能性，骨骼在整个生命周期中不断的塑造、重塑和修复，以保护重要的器官，并且支撑着整个身躯。随着年龄的增长，骨质疏松症、骨关节炎和骨折愈合困难等骨骼相关疾病的发病率显著上升，严重影响患者的生活质量，也给社会带来沉重的经济负担。目前已有的治疗方法还不能满足患者的不同临床需求。近日，来自中南大学湘雅二医院药学部鲁琼课题组的研究人员以“Role of ExosomalNon-Coding RNAs in Bone-Related Diseases”为题，在国际杂志FrontCell Dev Biol上发表综述(2021, 23, 9:811666)，介绍了外泌体非编码RNA在骨相关疾病病理生理机制中发挥的作用，临床应用前景及局限性。中南大学湘雅二医院药学部鲁琼教授为通讯作者，药学部硕士研究生李航为第一作者。骨稳态主要由两个部分维持：成骨细胞介导的骨形成和破骨细胞介导的骨吸收。此外，骨微环境中的骨髓脂肪细胞、基质细胞和骨细胞也有助于维持骨稳态。在骨重塑过程中，骨稳态会随着年龄的增长而逐渐下降。骨吸收增强或骨形成减弱可导致骨稳态破坏，从而导致老年和绝经后妇女严重的骨质流失和骨质疏松性骨折。外泌体已被证明是维持骨稳态的骨细胞之间通信的重要载体。在过去的十年中，外泌体已被证明是细胞间通讯的重要介质，参与原核生物和高等真核细胞之间的信号传导以调节不同范围的生物过程。外泌体包含多种生物活性分子，可通过配体-受体相互作用、内吞作用、直接膜融合或信号通路的传导被传递到靶细胞。此外，随着科学技术的成熟，外泌体源性非编码RNA (ncRNA) 的病理生理作用开始在包括骨相关疾病、癌症和神经退行性疾病在内的多种疾病中得到认可，成为疾病干预的潜在新靶点。
图1 三种外泌体非编码RNA的作用机制 只有约2%的人类基因组被转录成蛋白质，其余的大部分被转录成不同大小和功能的ncRNA。ncRNA主要包括circRNA、miRNAs及lncRNA等，参与多种生物学过程，包括在转录水平上调控基因表达，以及指导基因组重排或DNA合成。具有多种调控机制的ncRNA构成了一个巨大而高效的基因调控网络，参与了许多生理和病理过程。研究表明，骨髓间充质干细胞、破骨细胞、软骨细胞等细胞分泌的外泌体源性ncRNA可通过抑制破骨细胞、增强软骨细胞活性和促进血管生成参与骨相关疾病的调控。外泌体源性ncRNA可能在骨相关疾病的进展和治疗中发挥至关重要的作用。 
图2 外泌体非编码RNA在骨质疏松症中的作用机制 在该综述中，研究者专注于讨论不同来源的外泌体源性 ncRNA 在骨相关疾病（骨质疏松症、骨关节炎及骨折愈合）发生发展中的作用。最后讨论了外泌体源性ncRNA在骨相关疾病中的临床应用前景和挑战性，以期为衰老过程中骨相关疾病提供新的研究方向和思路。Role of Exosomal Non-Coding RNAs in Bone-RelatedDiseases, Front Cell Dev Biol. 2021, 23;9:811666.外泌体资讯网 Front Cell Dev Biol |中南大学湘雅二医院鲁琼教授团队：外泌体非编码RNA在骨相关疾病中的研究现状
