骨粗鬆症におけるマイクロRNAとロングノンコーディングRNAの役割

The Role of Micro RNA and Long-Non-Coding RNA in Osteoporosis.

• Nai-Yu Ko
• Li-Ru Chen
• Kuo-Hu Chen

抄録

骨粗鬆症は世界的に大きな問題となっており、その原因は自然老化による骨芽細胞性骨形成と破骨細胞性骨吸収のアンバランスにあると考えられています。遺伝的要因が最適な骨のミネラル化の60～80％を占めていると考えられていますが、その病態の詳細はまだ解明されていないのが現状です。マイクロRNA（miRNA）とロングノンコーディングRNA（lncRNA）は、転写後レベルで遺伝子発現を制御し、エピジェネティックな修飾を行う能力を持つことから、最近注目されている2つの標的である。ヒトのタンパク質をコードする遺伝子の60％までがmiRNAによって制御されていると考えられています。lncRNAは、骨芽細胞依存性の骨形成や破骨細胞関連の骨リモデリングを制御する遺伝子の発現を制御していることがわかっています。それらは非常に複雑な二次構造および三次構造を持ち、メッセンジャーRNAと同様の分解プロセスを持つ。彼らが急速なターンオーバーを持っているという事実は、lncRNA自体の分解につながるmiRNAを結合する彼らのスポンジ機能に起因しています。それらは、シグナル伝達、デコイ、フレームワーク分子として、またはプライマーとして作用することができる。現在のエビデンスでは、lncRNAはクロマチンや転写、転写後の調節因子として作用することが示唆されています。骨粗鬆症に関しては、lncRNAは骨の増殖、アポトーシス、炎症反応に関与していると考えられています。本レビューは、現在の文献を体系的に評価したもので、骨粗鬆症におけるmiRNAとlncRNAの役割について、現在の分子的・遺伝的見解を示したものである。さらに、エピジェネティック修飾とこれらの分子の制御的役割についての研究が進めば、骨粗鬆症の潜在的な疾患修飾治療の可能性に迫ることになる。しかし、骨粗鬆症におけるmiRNAやlncRNAの詳細な作用については不明な点が多く、議論の余地があり、今後の研究が必要とされています。

Osteoporosis is a major concern worldwide and can be attributed to an imbalance between osteoblastic bone formation and osteoclastic bone resorption due to the natural aging process. Heritable factors account for 60-80% of optimal bone mineralization; however, the finer details of pathogenesis remain to be elucidated. Micro RNA (miRNA) and long-non-coding RNA (lncRNA) are two targets that have recently come into the spotlight due to their ability to control gene expression at the post-transcriptional level and provide epigenetic modification. miRNAs are a class of non-coding RNAs that are approximately 18-25 nucleotides long. It is thought that up to 60% of human protein-coding genes may be regulated by miRNAs. They have been found to regulate gene expression that controls osteoblast-dependent bone formation and osteoclast-related bone remodeling. lncRNAs are highly structured RNA transcripts longer than 200 nucleotides that do not translate into proteins. They have very complex secondary and tertiary structures and the same degradation processes as messenger RNAs. The fact that they have a rapid turnover is due to their sponge function in binding the miRNAs that lead to a degradation of the lncRNA itself. They can act as signaling, decoy, and framework molecules, or as primers. Current evidence suggests that lncRNAs can act as chromatin and transcriptional as well as post-transcriptional regulators. With regards to osteoporosis, lncRNA is thought to be involved in the proliferation, apoptosis, and inflammatory response of the bone. This review, which is based on a systematic appraisal of the current literature, provides current molecular and genetic opinions on the roles of miRNAs and lncRNAs in osteoporosis. Further research into the epigenetic modification and the regulatory roles of these molecules will bring us closer to potential disease-modifying treatment for osteoporosis. However, more issues regarding the detailed actions of miRNAs and lncRNAs in osteoporosis remain unknown and controversial and warrant future investigation.