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저자정보
Jingwei Liu (Departments of Orthopedic The First Affiliated Hospital of Harbin Medical University China) Daming Dong (Departments of Orthopedic The First Affiliated Hospital of Harbin Medical UniversityChina) Xueying Chang (Departments of Nephrology The First Affiliated Hospital of Harbin Medical UniversityChina)
저널정보
대한내분비학회 Endocrinology and Metabolism Endocrinology and Metabolism Vol.38 No.1
발행연도
2023.2
수록면
156 - 173 (18page)
DOI
https://doi.org/10.3803/EnM.2022.1516

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Background: Evidence has revealed the involvement of microRNAs (miRNAs) in modulating osteogenic differentiation, implying the promise of miRNA-based therapies for treating osteoporosis. This study investigated whether miR-181a-5p influences osteogenic differentiation and bone formation and aimed to establish the mechanisms in depth. Methods: Clinical serum samples were obtained from osteoporosis patients, and MC3T3-E1 cells were treated with osteogenic induction medium (OIM) to induce osteogenic differentiation. miR-181a-5p-, Runt-related transcription factor 1 (Runx1)-, and/or allograft inflammatory factor-1 (AIF-1)-associated oligonucleotides or vectors were transfected into MC3T3-E1 cells to explore their function in relation to the number of calcified nodules, alkaline phosphatase (ALP) staining and activity, expression levels of osteogenesis-related proteins, and apoptosis. Luciferase activity, RNA immunoprecipitation, and chromatin immunoprecipitation assays were employed to validate the binding relationship between miR-181a-5p and Runx1, and the transcriptional regulatory relationship between Runx1 and AIF-1. Ovariectomy (OVX)-induced mice were injected with a miR-181a-5p antagonist for in vivo verification. Results: miR-181a-5p was highly expressed in the serum of osteoporosis patients. OIM treatment decreased miR-181a-5p and AIF-1 expression, but promoted Runx1 expression in MC3T-E1 cells. Meanwhile, upregulated miR-181a-5p suppressed OIM-inducedincreases in calcified nodules, ALP content, and osteogenesis-related protein expression. Mechanically, miR-181a-5p targeted Runx1, which acted as a transcription factor to negatively modulate AIF-1 expression. Downregulated Runx1 suppressed the miR-181a-5p inhibitor-mediated promotion of osteogenic differentiation, and downregulated AIF-1 reversed the miR-181a-5p mimic-induced inhibition of osteogenic differentiation. Tail vein injection of a miR-181a-5p antagonist induced bone formation in OVX-induced osteoporotic mice. Conclusion: In conclusion, miR-181a-5p affects osteogenic differentiation and bone formation partially via the modulation of the Runx1/AIF-1 axis.
#MicroRNAs #Transcription factors #Ovariectomy #Osteoporosis #Osteogenesis

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