本發(fā)明屬于生物醫(yī)藥領(lǐng)域，尤其是一種環(huán)狀rna在制備治療骨關(guān)節(jié)炎的藥物中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、骨關(guān)節(jié)炎(oa)是一種主要累及負(fù)重關(guān)節(jié)的慢性、退行性疾病，其典型的病理特征為關(guān)節(jié)軟骨進(jìn)行性退變、軟骨下骨骨質(zhì)硬化。世界衛(wèi)生組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球骨關(guān)節(jié)炎患病人數(shù)已超過5億。我國(guó)骨關(guān)節(jié)炎的總患病率達(dá)15％，保守估計(jì)患者超過1.5億。誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎的病因較為復(fù)雜，與增齡、肥胖、過度負(fù)重及創(chuàng)傷相關(guān)，但確切的致病機(jī)制并不清楚。因此，缺乏在疾病進(jìn)展早期對(duì)關(guān)節(jié)軟骨退變進(jìn)行有效干預(yù)的策略。

2、導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的一個(gè)重要成因，是軟骨的再生能力很差。關(guān)節(jié)軟骨受到損傷后，自我愈合能力非常有限。如果損傷得不到及時(shí)治療，很容易引起骨關(guān)節(jié)炎，將嚴(yán)重危害人體健康。人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(huc-mscs)治療，是一種有前景的關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)、再生技術(shù)，推動(dòng)關(guān)節(jié)軟骨疾病逐步進(jìn)入細(xì)胞治療的時(shí)代。

3、環(huán)狀rna是一類通過可變剪接產(chǎn)生的單鏈環(huán)形rna分子，廣泛表達(dá)于真核細(xì)胞中，以mirna分子海綿、分子橋或分子伴侶方式，參與調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄、表觀遺傳修飾、蛋白質(zhì)翻譯和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程，在細(xì)胞功能穩(wěn)態(tài)、代謝調(diào)節(jié)和疾病發(fā)生中發(fā)揮重要作用；環(huán)狀rna還可通過外泌體釋放并旁分泌調(diào)節(jié)相鄰組織細(xì)胞功能，是介導(dǎo)細(xì)胞-細(xì)胞通訊的新型調(diào)節(jié)性rna。目前，已發(fā)現(xiàn)多種與軟骨細(xì)胞凋亡和基質(zhì)降解有關(guān)的環(huán)狀rna，后者在臨床骨關(guān)節(jié)炎診斷和防治方面展示出獨(dú)有的轉(zhuǎn)化應(yīng)用價(jià)值。

4、目前研究發(fā)現(xiàn)，健康血管細(xì)胞可特異性表達(dá)和分泌一種非編碼環(huán)狀rna----czfp609，具有血管保護(hù)功能，不僅可抑制血管重構(gòu)，而且，還可通過外泌體途徑調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能；敲低czfp609表達(dá)可加重血管狹窄；重要的是，人血漿czfp609水平與血管狹窄、缺血程度呈顯著負(fù)相關(guān)。

5、但該環(huán)狀rna及其修飾的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(huc-msc)是否可應(yīng)用于骨關(guān)節(jié)炎的治療尚未見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)經(jīng)過研究證實(shí)，環(huán)狀rna?czfp609及其修飾的huc-msc可用于治療和/或預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎。具體的，

2、本發(fā)明的第一方面，提供一種環(huán)狀rna在制備治療和/或預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎藥物中的應(yīng)用，所述的環(huán)狀rna為czfp609。

3、優(yōu)選的，所述的czfp609過表達(dá)。

4、優(yōu)選的，所述的藥物促進(jìn)czfp609的表達(dá)，并使得czfp609在患病個(gè)體體內(nèi)過表達(dá)。

5、優(yōu)選的，所述的藥物包括czfp609、表達(dá)或分泌czfp609的細(xì)胞或細(xì)胞外泌體，進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的細(xì)胞為干細(xì)胞，更優(yōu)選的，所述的細(xì)胞為人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞。其中，表達(dá)或分泌czfp609的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞或其外泌體分別為human?umbilical?cordmesenchymal?stem?cells，huc-mscs以及huc-msc-derived?exosome，huc-msc-exo。

6、優(yōu)選的，所述的藥物還包括藥物可接受的載體。

7、例如，可以使用病毒表達(dá)載體。所述病毒表達(dá)載體可包含病毒衍生的dna或rna序列，用于包裝成病毒(例如逆轉(zhuǎn)錄病毒(如慢病毒)、復(fù)制缺陷型逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、復(fù)制缺陷型腺病毒、和腺相關(guān)病毒aav)。所述病毒和病毒表達(dá)載體可用于體外、離體和/或體內(nèi)。

8、優(yōu)選的，所述的czfp609降低骨關(guān)節(jié)炎軟骨損傷的敏感性、促進(jìn)干細(xì)胞對(duì)骨關(guān)節(jié)炎軟骨損傷退變的保護(hù)。

9、優(yōu)選的，所述的czfp609維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體穩(wěn)態(tài)，調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞生長(zhǎng)、代謝和功能。

10、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的czfp609改善線粒體功能障礙，提高軟骨細(xì)胞活力。

11、更優(yōu)選的，所述的czfp609維持軟骨細(xì)胞線粒體形態(tài)，增加線粒體dna(mtdna)拷貝數(shù)，提高atp水平和線粒體膜電位，促進(jìn)細(xì)胞增殖活性，抑制炎性衰老、促進(jìn)膠原合成。

12、更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的czfp609抑制衰老和基質(zhì)分解標(biāo)志物的表達(dá)，促進(jìn)軟骨保護(hù)因子的表達(dá)。

13、優(yōu)選的，所述的衰老標(biāo)志物包括多腫瘤抑制基因1(multiple?tumor?suppressor1，mts，p16)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1a(cation?chloride?cotransporter-interacting?protein?1，p21)和腫瘤蛋白p53(recombinant?tumor?protein?p53，p53)，所述的基質(zhì)分解標(biāo)志物包括白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1beta，il1-β)和基質(zhì)金屬肽酶13(matrix?metallopeptidase?13，mmp13)，所述的軟骨保護(hù)因子包括性別決定區(qū)y框蛋白9(sex?determining?region?y?box?protein?9，sox9)和ii型膠原蛋白α1鏈(collagen,typeii,alpha?1，col2a1)。

14、進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的czfp609靶向軟骨細(xì)胞免疫球蛋白結(jié)合蛋白(bindingimmunoglobulin?protein，bip)，抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，更優(yōu)選的，所述的czfp609與bip相互作用，增加其與bip結(jié)合，調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)分子，更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)分子包括肌醇依賴性激酶1α(inositol?requiring?enzyme?1α，ire1α)、x盒結(jié)合蛋白1剪接體(x-box?binding?protein?1spliced，xbp1s)和轉(zhuǎn)錄激活因子4(activatingtranscription?factor?4，atf4)，更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的czfp609抑制bip與ire1α的解離和ire1α的磷酸化激活，促使xbp1s和atf4表達(dá)下調(diào)，所述的czfp609通過綁定bip-ire1α、進(jìn)而阻斷ire1α-xbp1s途徑激活，抑制炎癥誘導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激。

15、優(yōu)選的，所述的czfp609解除炎癥誘導(dǎo)的bip在線粒體的異常定位。

16、進(jìn)一步優(yōu)選的，czfp609通過促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體接觸(er-mito?contact，ermc)形成，進(jìn)而改善軟骨細(xì)胞線粒體功能障礙。

17、更優(yōu)選的，所述的czfp609增加囊泡相關(guān)膜蛋白b(vesicle-associated?membraneprotein?b，vapb)在線粒體定位，促進(jìn)ermc形成，促進(jìn)線粒體膜電位升高，抑制線粒體ros生成，減輕線粒體碎片化，促進(jìn)atp生成。

18、優(yōu)選的，czfp609抑制軟骨細(xì)胞鐵死亡，

19、進(jìn)一步優(yōu)選的，軟骨細(xì)胞氧化脂質(zhì)降低，調(diào)節(jié)鐵死亡相關(guān)分子表達(dá)，

20、更優(yōu)選的，fe2+水平降低，谷胱甘肽(glutathione，gsh)水平升高，脂質(zhì)過氧化物丙二醛(malondialdehyde，mda)減少，

21、更優(yōu)選的，所述的鐵死亡相關(guān)分子包括轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(transferrin?receptor，tfrc)、長(zhǎng)鏈脂肪酸?；o酶a合成酶4(acyl-coa?synthetase?long-chain?family?member4，acsl4)、環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2，cox2)、鐵蛋白重鏈(ferritin?heavy?chain，fth)和谷胱甘肽過氧化物酶4(glutathione?peroxidase?4，gpx4)，更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的czfp609抑制tfrc、acsl4和cox2表達(dá)，促進(jìn)fth和gpx4表達(dá)。

22、優(yōu)選的，所述的czfp609包括seq?id?no：1所示的核苷酸序列。

23、本發(fā)明的第二方面，提供一種藥物組合物，所述的藥物組合物包括czfp609、表達(dá)或分泌czfp609的細(xì)胞或細(xì)胞外泌體和/或藥物可接受的載體。

24、例如，可以使用病毒表達(dá)載體。所述病毒表達(dá)載體可包含病毒衍生的dna或rna序列，用于包裝成病毒(例如逆轉(zhuǎn)錄病毒(如慢病毒)、復(fù)制缺陷型逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、復(fù)制缺陷型腺病毒、和腺相關(guān)病毒aav)。所述病毒和病毒表達(dá)載體可用于體外、離體和/或體內(nèi)。

25、優(yōu)選的，所述的細(xì)胞為干細(xì)胞，更優(yōu)選的，所述的細(xì)胞是人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞。

26、優(yōu)選的，所述藥物組合物具有第一方面所述的藥物或czfp609的特征。

27、本發(fā)明的第三方面，提供一種預(yù)防和/或治療骨關(guān)節(jié)炎的方法，所述的方法包括向患病個(gè)體施用上述的藥物組合物。

28、本發(fā)明術(shù)語“包括”或“包含”是開放式的描述，含有所描述的指定成分或步驟，以及不會(huì)實(shí)質(zhì)上影響的其他指定成分或步驟。

29、本發(fā)明所述的“藥物”可以用于治療人或非人動(dòng)物，例如非人哺乳動(dòng)物。所述的藥物可以包含現(xiàn)有技術(shù)常見的藥學(xué)上可接受的載體、輔料或鹽。

30、所述的藥物可以采用任何合適的給藥途徑，例如胃腸道給藥(例如口服)或非胃腸道給藥(例如，靜脈內(nèi)、肌內(nèi)、皮下、皮內(nèi)、器官內(nèi)、鼻內(nèi)、眼內(nèi)、滴注、腦內(nèi)、鞘內(nèi)、透皮、直腸內(nèi)等)途徑。

31、所述的藥物可以為任何合適的劑型，例如經(jīng)胃腸道給藥劑型或非經(jīng)胃腸道給藥劑型，優(yōu)選包括但不限于片劑、丸劑、粉劑、顆粒劑、膠囊劑、錠劑、糖漿劑、液體、乳劑、微乳劑、混懸劑、注射劑、噴霧劑、氣霧劑、粉霧劑、洗劑、軟膏劑、硬膏劑、糊劑、貼劑、滴眼劑、滴鼻劑、舌下片劑、栓劑、氣霧劑、泡騰片、滴丸劑、凝膠劑等等。所述的藥物的各種劑型可以按照藥學(xué)領(lǐng)域的常規(guī)生產(chǎn)方法制備。

32、本發(fā)明所述的“藥學(xué)上可接受的”是指既不顯著刺激生物體也不抑制所施用的產(chǎn)品的活性物質(zhì)的生物學(xué)活性及特性。

33、本發(fā)明所述的“…方法”可以為疾病的診斷、治療和/或預(yù)防目的，也可以為非疾病的診斷、治療和/或預(yù)防目的。

34、本發(fā)明所述的“個(gè)體”可以為人或非人哺乳動(dòng)物，所述的非人哺乳動(dòng)物可以為野生動(dòng)物、動(dòng)物園動(dòng)物、經(jīng)濟(jì)動(dòng)物、寵物、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等等。優(yōu)選的，所述的非人哺乳動(dòng)物包括但不限于豬、牛、羊、馬、驢、狐、貉、貂、駱駝、狗、貓、兔、鼠(例如大鼠、小鼠、豚鼠、倉(cāng)鼠、沙鼠、龍貓、松鼠)或猴等等。

35、本發(fā)明所述的“治療”表示在疾病已開始發(fā)展后減緩、中斷、阻止、控制、停止、減輕、或逆轉(zhuǎn)一種體征、癥狀、失調(diào)、病癥、或疾病的進(jìn)展或嚴(yán)重性，但不一定涉及所有疾病相關(guān)體征、癥狀、病癥、或失調(diào)的完全消除。

36、本發(fā)明所述的“預(yù)防”表示為了阻止或延遲疾病或病癥或癥狀在機(jī)體內(nèi)的發(fā)生而實(shí)施的方式。

37、本發(fā)明提供了czfp609在治療和/或預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎的新用途，驗(yàn)證了czfp609在軟骨細(xì)胞退變和骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生中的作用；揭示czfp609靶向bip抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，進(jìn)而促進(jìn)ermc形成和線粒體脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)，逆轉(zhuǎn)炎癥誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞鐵死亡機(jī)制；通過敲低和過表達(dá)czfp609，證實(shí)czfp609對(duì)維持軟骨細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體穩(wěn)態(tài)、抑制脂質(zhì)過氧化誘導(dǎo)的鐵死亡的必要性；探索通過補(bǔ)救czfp609調(diào)制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-線粒體穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而構(gòu)建阻止軟骨退變和延緩oa發(fā)生的早期干預(yù)策略。