Ученые выяснили, что дегенерация межпозвоночных дисков может контролироваться транскрипционным фактором HIF1A, который играет важную роль в ответе организма на недостаток кислорода.
Дегенеративно-дистрофическое заболевание диска (ДДЗД) является основной причиной болей в пояснице, от которой страдают миллионы людей во всем мире. Механизм этого заболевания на данный момент остается неизученным, что не позволяет разработать эффективные методы лечения и профилактики. Чтобы приблизиться к разгадке того, что же происходит на молекулярном уровне при дегенерации межпозвоночных дисков, ученые изучили транскриптом клеток студенистого ядра у четырех пациентов, которым по медицинским показаниям было проведено удаление материала межпозвоночных дисков. Клетки исследовали в условиях гипоксии (недостатка кислорода) и нормальной оксигенации (насыщенности кислородом), а также в присутствии HIF1A-si — малой интерферирующей РНК гена HIF1A. Транскрипционный фактор, кодируемый этим геном, играет ключевую роль в ответе организма на гипоксию.
Состояние гипоксии является нормой для клеток студенистого ядра, а увеличение концентрации кислорода в веществе диска по мере его истончения может приводить к нарушению липидного метаболизма и развитию ДДЗД. В клетках студенистого ядра, подвергшихся воздействию аномальных количеств кислорода, изменяется экспрессия более 100 генов, участвующих в большом количестве молекулярных путей, в том числе — в метаболизме активных форм кислорода и регуляции клеточного цикла. Добавление HIF1A-si приводит к ингибированию гена HIF1A и нормализации некоторых показателей транскриптома.
Углубленное изучение молекулярных путей, задействованных при дегенерации межпозвоночных дисков, может способствовать разработке этиотропной, то есть направленной непосредственно на причину заболевания, терапии ДДЗД в будущем.
Источник: Zhicai Peng et al. An analysis of the transcriptional landscape in hypoxia-treated primary nucleus pulposus cells. Genes & Diseases (2023). DOI: 10.1016/j.gendis.2023.04.009
