miR-29 是一种微小RNA（miRNA），通过调控基因表达的后转录过程在细胞增殖、肿瘤形成、凋亡、免疫和 MSCs 分化等过程中发挥作用。miRNAs 的稳定性和生物学功能使其成为有前途的治疗靶点。
目前，miRNA 模拟物和抑制剂已在心血管疾病、肝炎和癌症等疾病的临床试验中应用。虽然miRNAs在多种生物过程中扮演重要角色，但其在体内调控间充质基质细胞（MSC）和骨骼衰老的机制尚未明确。
南方科技大学医学院生物化学系和广东省细胞微环境与疾病研究重点实验室曹惠玲和Ma, Guixing团队于Cell Reports Medicine(IF 11.7)发表题为《Targeting miR-29 mitigates skeletal senescence and bolsters therapeutic potential of mesenchymal stromal cells》的研究文献。作者主要从miR-29表达增加出发，通过组合数据分析，敲低与过表达实验，发现miR-29 通过靶向 Kindlin-2 mRNA 上调 p53，从而促进 MSC 的衰老。
1.miR-29 在骨骼衰老中的关键作用
miRNA 表达谱分析：公共数据分析，衰老小鼠（SRA 数据集：SRA074415）和 卵巢切除OVX 小鼠（GEO 数据集：GSE109705）。
分析结果：这两组数据显示有 13 种 miRNA 显著上调，其中 miR-29 家族成员（miR-29a、miR-29b 和 miR-29c）表现尤为突出（图1 A）。miR-29 表达实验验证，miR-29a 在老龄小鼠、骨质疏松症（OP）人的骨组织中显著增加（图1 B-I）。miR-29 对骨髓间充质干细胞 BMSC 衰老的作用实验：发现老龄小鼠的BMSCs 中miR-29 表达显著上升，体外相关增益和失活实验发现miR-29a模拟物增加了衰老相关 β-半乳糖苷酶 SA-β-Gal 阳性 BMSCs 的比例，而 miR-29a 敲低则显著减少了 SA-β-Gal 阳性BMSCs。
这些结果表明：miR-29 显著加速了 BMSCs 的衰老，提示 miR-29 可能在骨骼衰老过程中发挥重要作用。
图 1
2.在小鼠的肢体和头部的 Prx1+ MSC中特异性过表达miR-29对骨骼发育没有显著影响
研究者使用 Prx1-Cre 转基因小鼠与 floxed miR-29a/b1 小鼠（miR-29a/b1fl/fl）交配，得到特异性在肢体和头部 MSCs 中过表达 miR-29 的小鼠（miR-29Prx1）。但是在早期骨骼发育的各种表型观察中没有发现显著差异。在这表明 miR-29 过表达不会干扰骨骼的基本发育过程。
3.miR-29 在 MSCs 中过表达的影响
加速小鼠骨骼衰老：通过微型计算机断层扫描（μCT）分析发现，2 个月大的 miR-29Prx1 小鼠的骨量显著减少，相关衰老标志物表达增加。表明miR-29 在 MSCs 中的过表达显著加速了骨骼衰老，导致了骨质量的显著丧失以及其他与衰老相关的骨骼变化，如骨髓脂肪组织的增加和衰老标志物的上升。这些发现强调了 miR-29 在骨骼衰老过程中的关键作用。
对骨生成和骨吸收的不同影响：主要通过影响成骨细胞的形成和活动来显著降低骨量，但对破骨细胞的形成没有明显影响。miR-29 过表达导致骨量丧失的主要原因是成骨细胞形成和功能的受损。
对骨骼衰老和骨质丧失的影响：miR-29 在成骨细胞中（尤其是 Dmp1+ 骨细胞）的过表达加速了骨骼衰老和骨质丧失，表现为骨质量下降和衰老标志物的增加。这表明 miR-29 在 MSC 阶段和终末分化的骨细胞阶段都能加速骨骼的衰老。
对骨分化和脂肪分化影响：成骨活性下降，脂肪分化增强。细胞衰老标志物如 p53、p16ink4a、p21、SA-β-Gal 和 SASP 基因的增加，表明 miR-29 过表达通过影响成骨和脂肪分化来推动骨质丧失和骨骼衰老。
4.miR-29 通过调节 Kindlin-2/p53 轴影响 MSCs 的衰老和分化
RNA 测序和 GO 路径分析：对来自 2 个月大 miR-29Prx1 和对照小鼠的原代 BMSCs 进行 RNA 测序和 Gene Ontology (GO) 路径分析，结果显示 miR-29 过表达显著改变了细胞粘附途径。
靶基因预测：通过 miRDB 和 TargetScan 数据库预测 miR-29a 的 350 个主要靶基因，其中 Kindlin-2 是唯一一个在 GO 术语“焦点粘附”中显著调节的基因。以往研究表明，Kindlin-2 缺失会促进炎症反应和骨骼疾病，并损害 BMSCs 的成骨分化，导致骨质丧失。Kindlin-2 缺失还会通过促进 p53 和下游信号通路的激活来诱导细胞衰老。
图 2
5.在体外和体内敲低miR-29的影响
体外实验：用含有 miR-29 海绵的慢病毒（Lv-KD）敲低 miR-29。相比于对照组，miR-29 敲低显著降低了衰老相关分泌表型（SASP）基因的 mRNA 表达水平，并且降低了 p53、p16ink4a 和 p21 的表达，同时增加了 Kindlin-2 的表达。
体内实验：在小鼠颅骨缺损模型中，μCT 分析显示 BMSC KD 组的颅骨缺损修复速度显著快于 BMSC NC 组。BMSC KD 组的骨缺损修复率更高。免疫荧光染色显示 BMSC KD 组中 p53 表达显著下降、Kindlin-2 和 Runx2 的表达显著上升。
这表明：无论是在体外还是在体内实验中BMSC KD在促进骨再生（如骨折或骨损伤后）的应用价值更高。
在衰老小鼠模型中的影响：相较于野生型 BMSCs（BMSCNC）的敲低实验中，发现BMS CKD 治疗在改善骨质、减少炎症和增强骨生成方面有效，能够缓解衰老相关的骨骼和肺部损伤，突显了 miR-29 作为衰老疾病治疗靶点的潜力。
在骨质疏松症（OP）模型中的影响：使用 OVX（卵巢切除术）小鼠模型来模拟这一过程雌激素缺乏会加速骨质疏松和骨骼衰老。BMSCKD 处理能显著降低这些衰老标记物的表达。显示了 BMSCKD 作为治疗绝经后骨质疏松的潜在策略。
在急性炎症引起的器官损伤中的影响：LPS（内毒素）注射会引起急性全身性炎症和器官损伤。BMSC KD 处理组能把生存率提高到 80%。BMSC KD 处理组在减轻肺部、肾脏、脾脏和肝脏的炎症和损伤方面表现出比 BMSCNC 更好的效果。这表明 BMSCKD 可作为改善急性炎症和提高生存率的潜在策略。
图3
总结：这项研究揭示了 miR-29 在骨骼衰老和骨质疏松症中的关键角色，表明通过调控 miR-29 的水平可以成为治疗骨骼衰老和相关疾病的潜在策略。
1. 全面的特异性靶向miR-29的过表达实验：在 Prx1 阳性 MSCs 中过表达 miR-29 会加速 MSCs 和骨骼衰老。
2. 与临床疾病紧密联系的敲低实验：敲低 miR-29 的 MSCs 能缓解骨骼衰老和全身炎症。
3. 数据结合实验的精细分子作用机制揭示：miR-29 通过 Kindlin-2/p53 轴促进细胞衰老。
如果只进行数据分析得到的miR-29作用可能的分子机制，也是一篇短平快的生信文章献。但是本研究的作者通过设计过表达与敲低实验，把miR-29的敲低实验和临床关注的疾病紧密联系，解决了很多临床疾病没有相关靶点的问题，为相关的疾病治疗及临床实验提供了研究思路。
1. 探讨了 miR-29 在成熟 B 细胞中通过调节 PTEN（磷酸酶和张力蛋白同源物）对 PI3K（磷脂酰肌醇3-激酶）信号通路的作用。
2. miR-29 通过外泌体递送在缓解骨骼肌萎缩和肾脏纤维化方面的效果，尤其是在单侧输尿管梗阻（UUO）模型中的表现。
3. 相似的机制研究文章，探讨了 NEAT1 作为关键骨脂切换因子在衰老骨髓间充质干细胞（BMSCs）中的作用，并分析了它如何影响衰老BMSCs的自我更新和谱系特化。
分子作用机制基本研究思路：关键研究分子的过表达+敲低的体内外实验、敲低模型后的RNA数据分析。本文整体是个基础的分子机制研究基本思路，通过过表达与敲低的各种模型构建及表型分析完成研究；是组学数据分析结合实验验证的一个典范，这篇“黑神话”，悟空们都收下～
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