一种抑制骨关节炎的microRNA及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种抑制骨关节炎的microRNA及其应用。首次揭示了生长分化因子-5(GDF-5)对miR-17具有调控作用，miR-17的上调对于缓解或治疗骨关节炎具有显著的效果。因此，miR-17可以作为骨关节炎的新的治疗靶点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
，更具体地，本专利技术涉及一种抑制骨关节炎的microRNA及其应用。
技术介绍
骨关节炎(osteoarthritis，OA)是一种常见的慢性关节疾病，患病率高，累及超过半数的65岁以上人群，列全球致残疾病第六位，每年有2亿多人因为OA造成的症状而求医。OA主要病变是关节软骨的退行性变，滑膜炎和继发性骨赘形成。好发于负重大的膝关节、踝关节、脊柱及频繁活动的手指关节等部位，这与人类直立行走和精细频繁的手指活动不无关系。OA导致关节软骨破坏、骨髓腔纤维化以及软骨下骨硬化，造成患者关节疼痛、活动障碍和关节畸形，严重影响了患者的生活质量。OA的发病原因尚不完全清楚，它的发生发展是一种长期、慢性、渐进的病理过程，年龄、肥胖、机械损伤和遗传是主要的危险因素。随着老年人口迅速增多，骨关节炎对社会经济的影响将更为显著。目前临床上大多数的治疗方法如止痛、物理治疗和关节腔注射等只能缓解疾病的症状，并不能阻止软骨破坏的进展和骨赘形成。OA发展至晚期关节软骨显著剥脱，关节功能丧失并最终致残，只能进行人工关节置换。因此需要研发新的治疗手段来干预骨关节炎关节重塑和破坏的关键阶段，阻止疾病的进展，促进关节功能的恢复。BMP家族中的生长分化因子5(GrowthandDifferentiationFactor5，GDF-5)参与调控关节的形成。GDF-5促进软骨细胞的分化，增强间充质干细胞向软骨分化能力。更为重要的是，Miyamoto等发现GDF-5启动子区域的rs143383SNP与髋关节OA有极强的相关性，与日本和中国人的膝关节OA也有相关性，并导致了GDF-5转录的下调。接着，rs143383的功能性变异被证实与白人的膝关节OA也存在关联。这是少数几个能达到全基因组相关性研究(GWAS)统计学意义，并在不同研究中无异质性的遗传变异结果。上述研究高度提示：GDF-5对于关节软骨的稳态起着重要作用，本专利技术人推断增加GDF-5的表达或者加强它下游的信号通路可能对预防和治疗OA有积极意义。但是，GDF-5能否阻止软骨基质的降解？GDF-5的作用机制是什么？这些问题都亟待解答。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抑制骨关节炎的microRNA及其应用。在本专利技术的第一方面，提供一种miR-17或其上调剂在制备预防、缓解或治疗骨关节炎的药物中的用途。在一个优选例中，所述的miR-17上调剂包括：miR-17模拟物(miR-17mimic)，miR-17激动剂(Agomir-17)。在另一优选例中，所述的miR-17模拟物正向序列如SEQIDNO:9所示，反向序列如SEQIDNO:10所示。在另一优选例中，所述的miR-17激动剂的正向序列如SEQIDNO:11所示，反向序列如SEQIDNO:12所示。在另一优选例中，所述的miR-17激动剂在其反义链中进行修饰：3’端胆固醇修饰，3’端四个硫代骨架修饰，5’端两个硫代骨架修饰，，全链甲氧基修饰。在另一优选例中，所述的药物还用于：抑制MMP3、MMP13、NOS2或ADAMTS5的表达。在本专利技术的另一方面，提供一种miR-17的用途，用于筛选缓解、预防或治疗骨关节炎的药物。在本专利技术的另一方面，提供一种预防、缓解或治疗骨关节炎的药物，所述的药物是miR-17的上调剂，选自：miR-17模拟物，其正向序列如SEQIDNO:9所示，反向序列如SEQIDNO:10所示；或miR-17激动剂，其正向序列如SEQIDNO:11所示，反向序列如SEQIDNO:12所示。在本专利技术的另一方面，提供一种筛选预防、缓解或治疗骨关节炎的潜在物质的方法，所述方法包括：(1)用候选物质处理表达miR-17的体系；和(2)检测所述体系中miR-17的表达；其中，若所述候选物质可提高miR-17(优选显著提高，如提高20％以上，较佳的提高50％以上；更佳的提高80％以上)的表达，则表明该候选物质是预防、缓解或治疗骨关节炎的潜在物质。在一个优选例中，步骤(1)包括：在测试组中，将候选物质加入到表达miR-17的体系中；和/或步骤(2)包括：检测测试组的体系中miR-17的表达，并与对照组比较，其中所述的对照组是不添加所述候选物质的表达miR-17的体系；如果测试组中miR-17的表达在统计学上高于(优选显著高于，如提高20％以上，较佳的提高50％以上；更佳的提高80％以上)对照组，就表明该候选物是预防或治疗骨关节炎的潜在物质。在另一优选例中，所述的候选物质可以是：基于miR-17或调控其表达的基因或蛋白而设计的大分子(如肽、过表达载体)或小分子(如化合物)。在另一优选例中，所述的体系选自：细胞体系(或细胞培养物体系)、亚细胞体系、溶液体系、组织体系、器官体系或动物体系。在另一优选例中，所述的方法还包括：对获得的潜在物质进行进一步的细胞实验和/或动物试验，以从候选物质中进一步选择和确定对于预防或治疗骨代谢疾病有用的物质。本专利技术的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。附图说明图1、(左)沿髌韧带做内侧切口打开小鼠膝关节腔，然后钝性分离脂肪垫并暴露出内侧半月板和内侧半月板胫骨韧带(MMTL)；(右)切断MMTL后，半月板向内侧脱位。F＝腓骨；T＝胫骨；ACL＝前交叉韧带。图2、关节腔内注射GDF-5能阻止DMM引起的骨关节炎软骨破坏(矢状位组织学切片观察)。SafraninO染色显示假手术(A)或DMM(B，C，D)术后8周的关节软骨破坏情况。术后第4周起，关节腔内注射PBS(A，B)或GDF-5(20＝20ng,100＝100ng)(C，D)，每周1次。E、F、G、H是A、B、C、D的局部放大图。标尺为150μm。图3、关节腔内注射GDF-5能阻止DMM引起的骨关节炎软骨破坏(冠状位组织学切片观察)。SafraninO染色显示假手术或DMM术后8周的关节软骨破坏情况。术后第4周起，关节腔内注射PBS或GDF-5(20＝20ng,100＝100ng每针注射剂量)，每周1次。标尺为150μm。图4、GDF-5抑制DMM术后骨赘的成熟。SafraninO染色显示假手术(A)或DMM(B，C，D)术后8周的骨赘形成情况。术后第4周起，关节腔内注射PBS(A，B)或GDF-5(20＝20ng,100＝100ng)(C，D)，每周1次。标尺为100μm。图5、关节腔内注射GDF-5能延缓DMM引起的骨关节炎软骨破坏及骨赘成熟(组织学评分)。假手术或DMM术后8周的关节软骨的Mankin评分(n＝18)(A)及骨赘成熟度评分(n＝9)(B)。术后第4周起，关节腔内注射PBS或GDF-5(20＝20ng,100＝100ng)，每周1次。与假手术组比较，*P<0.05，**P<0.01(Mann-WhitneyUtest)。图6、GDF-5对软骨细胞表型的调控。(A，B)小鼠原代关节软骨细胞用IL-1β(5ng/ml)或IL-1β与不同浓度GDF-5(100＝100ng/ml，300＝300ng/ml)的混合液刺激，qRT-PCR检测分解基因(A)和合成基因(B)的表达(n＝5)；(C，D)软骨细胞用IL-1β(5ng/ml)和/或GDF-5(300ng/ml)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种miR‑17或其上调剂在制备预防、缓解或治疗骨关节炎的药物中的用途。

【技术特征摘要】
1.一种miR-17或其上调剂在制备预防、缓解或治疗骨关节炎的药物中的用途。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的miR-17上调剂包括：miR-17模拟物，miR-17激动剂。3.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述的miR-17模拟物正向序列如SEQIDNO:8所示，反向序列如SEQIDNO:9所示。4.如权利要求2所述的用途，其特征在于，所述的miR-17激动剂的正向序列如SEQIDNO:10所示，反向序列如SEQIDNO:11所示。5.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的药物还用于：抑制MMP3、MMP13、NOS2或ADAMTS5的表达。6.一种miR-17的用途，其特征在于，用于筛选缓解、预防或治疗骨关节炎的药物。7.一种预防、缓解或治疗骨关节炎的药物，其特征在于，所述的药物是miR-17的上调剂，选自：miR-17模拟物，其正向序...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔磊，张昀，
申请(专利权)人：崔磊，张昀，
类型：发明
国别省市：上海;31