Long non-coding RNA APDC plays important regulatory roles in metabolism of bone and adipose tissues.
Long non-coding RNA APDC plays important regulatory roles in metabolism of bone and adipose tissues.
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DOI：
10.1080/15476286.2023.2268489
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发表时间：
2023-01
期刊：
影响因子：
4.1
通讯作者：
Chen, Jake Jinkun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Yao;Zhu, Zoe Xiaofang;Zboinski, Elissa K.;Qiu, Wei;Lian, Junxiang;Liu, Shibo;Van Dyke, Thomas E.;Johansson, Hans E.;Tu, Qisheng;Luo, En;Chen, Jake Jinkun
关键词：
人类基因组中的长链非编码RNA（lncR）ANRIL是动脉粥样硬化、牙周炎、糖尿病和癌症的既定遗传风险因素。然而，lncR-ANRIL在骨和脂肪组织代谢中的调节作用仍不清楚。为了阐明lncRNA ANRIL在小鼠模型中的功能，我们研究了其直系同源物AK 148321（称为lncR-APDC），其位于小鼠基因组的chr 4上，假设其具有与ANRIL相似的生物学功能。我们最初发现，小鼠骨髓细胞（BMSC）中的lncR-APDC和人成骨细胞（hFOB）中的lncR-ANRIL在早期成骨过程中均增加。随后，我们用lncR-APDC缺失/过表达的细胞模型检测了成骨、脂肪形成和破骨细胞形成功能。在体内，我们比较了APDC-KO和野生型小鼠之间骨和脂肪组织的表型差异。我们的研究结果表明，lncR-APDC缺陷损害骨生成，同时促进脂肪生成和破骨细胞生成。相反，lncR-APDC的过度表达刺激骨生成，但损害脂肪生成和破骨细胞生成。此外，KDM 6 B在lncR-APDC缺陷时下调，在过表达时上调。通过结合位点分析，我们确定miR-99 a为lncR-APDC的潜在靶点。结果表明，lncR-APDC通过miR-99 a/KDM 6 B/Hox途径发挥其成骨功能。此外，破骨细胞-成骨细胞失衡是由lncR-APDC通过MAPK/p38和TLR 4/MyD 88激活介导的。这些发现强调了lncR-APDC作为骨和脂肪组织代谢的关键调节因子的关键作用。它显示了解决骨生成、脂肪生成和破骨细胞生成失衡的潜在治疗方法。
The long noncoding RNA (lncR) ANRIL in the human genome is an established genetic risk factor for atherosclerosis, periodontitis, diabetes, and cancer. However, the regulatory role of lncR-ANRIL in bone and adipose tissue metabolism remains unclear. To elucidate the function of lncRNA ANRIL in a mouse model, we investigated its ortholog, AK148321 (referred to as lncR-APDC), located on chr4 of the mouse genome, which is hypothesized to have similar biological functions to ANRIL. We initially revealed that lncR-APDC in mouse bone marrow cells (BMSCs) and lncR-ANRIL in human osteoblasts (hFOBs) are both increased during early osteogenesis. Subsequently, we examined the osteogenesis, adipogenesis, osteoclastogenesis function with lncR-APDC deletion/overexpression cell models. In vivo, we compared the phenotypic differences in bone and adipose tissue between APDC-KO and wild-type mice. Our findings demonstrated that lncR-APDC deficiency impaired osteogenesis while promoting adipogenesis and osteoclastogenesis. Conversely, the overexpression of lncR-APDC stimulated osteogenesis, but impaired adipogenesis and osteoclastogenesis. Furthermore, KDM6B was downregulated with lncR-APDC deficiency and upregulated with overexpression. Through binding-site analysis, we identified miR-99a as a potential target of lncR-APDC. The results suggest that lncR-APDC exerts its osteogenic function via miR-99a/KDM6B/Hox pathways. Additionally, osteoclasto-osteogenic imbalance was mediated by lncR-APDC through MAPK/p38 and TLR4/MyD88 activation. These findings highlight the pivotal role of lncR-APDC as a key regulator in bone and fat tissue metabolism. It shows potential therapeutic for addressing imbalances in osteogenesis, adipogenesis, and osteoclastogenesis.
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