METTL21C基因作为骨质疏松和肌少症潜在的多效性基因,是通过对核因子κB信号通路的调控

摘要

肌少症和骨质疏松症作为目前公共卫生的问题受到极大关注。在一项全基因组关联研究中发现METTL21C基因可能成为调控骨与肌肉生长的一种多效性基因。METTL21C家族作为甲基化分子伴侣蛋白,可能是参与包涵体肌炎和Paget病的病因。为了验证全基因组关联研究的结论:通过在鼠肌源性C2C12细胞系和成骨细胞样MLO-Y4细胞系中使用siRNA从而减少METTL21C mRNA的表达。试验第三天,经过siRNA处理过的C2C12成肌细胞开始分化出肌管,但融合的肌细胞排列/肌细胞组织显著减少。试验第五天,通过组织形态蛋白分析法和肌球蛋白重链抗体的免疫染色分析法验证后,发现肌管越来越少,越来越小。免疫染色分析法只对肌细胞和肌管染色,对成肌细胞无法染色。在经siRNA处理过的肌管中检测细胞内钙离子时发现钙离子最大释放峰值明显减少,其原因可能是咖啡因对METTL21C基因的部分沉默来减少肌细胞生成从而减少钙离子释放,这与肌细胞生成受阻有关。在siRNA处理过的MLO-Y4细胞中发现经过48小时地塞米松处理过的细胞群中细胞数量明显减少,试验表明METTL21C基因对于维持骨细胞存活具有重要意义。为了研究METTL21C部分沉默的分子信号机制,我们通过对10条信号通路进行实时PCR探针检测,发现敲除METTL21C基因后只对核因子κB信号通路产生影响。这个结果表明METTL21C对骨与肌肉的多效性功能可能是通过对核因子κB信号通路的调控来发挥作用,而核因子κB信号通路对于维持骨与肌肉的动态平衡至关重要。这项研究通过全基因组关联研究在细胞分子水平的验证,另外也通过其他体外或体内的研究,促使我们进一步了解了METTL21C在骨骼肌方面的生物学作用。