Clin Osteol 2025; 30(2): 114-120 | DOI: 10.36290/clo.2025.018

MicroRNAs as potential biopredictors for osteoporosisPřehledové články

Karolína Kubalová, Marta Mydlárová Blaščáková
Department of Biology, Faculty of Humanities and Natural Sciences, University of Presov,Prešov, Slovakia

Osteoporosis is a highly prevalent disease worldwide with high morbidity and mortality due to fractures. The cause of osteoporosis is the predominance of osteoresorption over bone remodelling. The study of novel epigenetic factors associated with this disease may increase knowledge of the pathogenesis and epidemiology of this disease. Among the known epigenetic mechanisms, micro RNA (miRNA) are one of the most studied regulators of gene expression. miRNAs have a key role in the regulation of bone homeostasis and metabolism. They are present in body fluids, including serum, suggesting that circulating miRNAs could serve as simple non-invasive biomarkers for the diagnosis of osteoporosis. The aim of this review article was to highlight the biogenesis, detection, significance of miRNAs as novel biomarkers associated with osteoporosis.

Klíčová slova: biogenesis, epigenetics, miRNA, osteoporosis.

MikroRNA ako potencionálne bioprediktory pre osteoporózu

Osteoporóza je celosvetovo vysoko frekventované ochorenie s vysokou morbiditou a mortalitou v dôsledku zlomenín. Príčinou osteoporózy je prevaha osteoresorpcie nad novotvorbou kostí. Štúdium nových epigenetických faktorov spojených s týmto ochorením môže rozšíriť poznatky o patogenéze a epidemiológii tohto ochorenia. Spomedzi známych epigenetických mechanizmov sú miRNA jedným z najviac študovaných regulátorov génovej expresie. miRNA majú kľúčovú úlohu pri regulácii kostnej homeostázy a metabolizme. Sú prítomné v telesných tekutinách vrátane séra, čo naznačuje, že cirkulujúce miRNA by mohli slúžiť ako jednoduché neinvazívne biomarkery pre diagnostiku osteoporózy. Cieľom tohto prehľadového článku bolo poukázať na biogenézu, detekciu, význam miRNA ako nových biomarkerov asociovaných s osteoporózou.

Keywords: biogenéza, epigenetika, miRNA, osteoporóza.

Zveřejněno: 1. červen 2025  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Kubalová K, Mydlárová Blaščáková M. MicroRNAs as potential biopredictors for osteoporosis. Clinical Osteology. 2025;30(2):114-120. doi: 10.36290/clo.2025.018.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Koupit PDF - 50 Kč
    bude odemčeno 1.6.2026

    Reference

    1. Akkawi I, Zmerly H. Osteoporosis: Current Concepts. Joints. 2018;6(2):1-6. doi: 10.1055/s-0038-1660790. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    2. Kling JM, Clarke BL, Sandhu NP. Osteoporosis prevention, screening, and treatment: a review. J Womens Health. 2014;23(7):563-72. doi: 10.1089/jwh.2013.4611. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Cauley JA, Wampler NS, Barnhart JM, Wu L, Allison M, Chen Z, Hendrix S, Robbins J, Jackson RD. Incidence of fractures compared to cardiovascular disease and breast cancer: the Women's Health Initiative Observational Study. Osteoporos Int. 2008;19(12):1717-23. doi: 10.1007/s00198-008-0634-y. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Lippuner K, Golder M, Greiner R. Epidemiology and direct medical costs of osteoporotic fractures in men and women in Switzerland. Osteoporos Int. 2005;16(Suppl. 2):S8-S17. doi: 10.1007/s00198-004-1696-0. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Johnell O, Kanis JA, Jonsson B, Oden A, Johansson H, De Laet C. The burden of hospitalised fractures in Sweden. Osteoporos Int. 2005;16:222-228. doi:10.1007/s00198-004-1686-2. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. van Oostwaard M, Marques A. Osteoporosis and the Nature of Fragility Fracture: An Overview. Springer: Cham. 2023 (CHE). ISBN 978-3-031-33486-3.
    7. Baniasadi M, Talebi S, Mokhtari K et al. Role of non-coding RNAs in osteoporosis. Pathol Res Pract. 2024;253:155036. doi: 10.1016/j.prp.2023.155036. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Hasanzad M, Doabsari MH, Rahbaran M, et al. A systematic review of miRNAs as biomarkers in osteoporosis disease. J Diabetes Metab Disord. 2021;20(2):1391-1406. doi: 10.1007/s40200-021-00873-5. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Jiménez-Ortega RF, Ortega-Meléndez A, Patino N, et al. The involvement of microRNAs in bone remodeling signaling pathways and their role in the development of osteoporosis. Biology. 2024;13(7):505. doi: 10.3390/biology13070505. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    10. Daamouch S, Emini L, Rauner M, et al. MicroRNA and Diabetic Bone Disease. Curr Osteoporos Rep. 2022;20:194-201. doi: 10.1007/s11914-022-00731-0. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Sun M, Zhou X, Chen L, et al. The Regulatory Roles of MicroRNAs in Bone Remodeling and Perspectives as Biomarkers in Osteoporosis. BioMed Res Int. 2016;2016:1652417. doi: 10.1155/2016/1652417. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Baniasadi M, Talebi S, Mokhtari K, et al. Role of non-coding RNAs in osteoporosis. Pathology Research and Practice. 2024;253(2024):155036. doi: 10.1016/j.prp.2023.155036. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Materozzi M, Merlotti D, Gennari L, et al. The potential role of miRNAs as new biomarkers for osteoporosis. Int J Endocrinol. 2018;2018:2342860. doi: 10.1155/2018/2342860. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Doghish AS, Elballal MS, Elazazy O, et al. miRNAs as potential game-changers in bone diseases: future medicinal and clinical uses. Pathol Res Pract. 2023;245:154440. doi: 10.1016/j.prp.2023.154440. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Zarecki P, Hackl M, Grillari J, et al. Serum microRNAs as novel biomarkers for osteoporotic vertebral fractures. Bone. 2020;130:115105. doi: 10.1016/j.bone.2019.115105. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Mohammadisima N, Farshbaf-khalili A, Ostadrahimi A. Up-regulation of plasma miRNA-21 and miRNA-422a in postmenopausal osteoporosis. PloS One. 2023;18(10):e0287458. doi: 10.1371/journal.pone.0287458. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Lv H, Sun Y, Zhang Y. MiR-133 is involved in estrogen deficiency-induced osteoporosis through modulating osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Med Sci Monit. 2015;21:1527-1534. doi: 10.12659/MSM.894323. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Pala E, Denkceken T. Differentially expressed circulating miRNAs in postmenopausal osteoporosis: a meta-analysis. Biosci Rep. 2019;39(5):BSR20190667. doi: 10.1042/BSR20190667. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Kong Y, Nie ZK, Li F, et al. MiR-320a was highly expressed in postmenopausal osteoporosis and acts as a negative regulator in MC3T3E1 cells by reducing MAP9 and inhibiting PI3K/AKT signaling pathway. Exp Mol Pathol. 2019;110:104282. doi: 10.1016/j.yexmp.2019.104282. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Lian JB, Stein GS, van Wijnen AJ, et al. MicroRNA control of bone formation and homeostasis. Nat Rev Endocrinol. 2012;8(4):212-227. doi: 10.1038/nrendo.2011.234. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Snustad PD, Simmons MJ (eds.). Genetika. 2.vyd. Masarykova univerzita: Brno. 2017 (ČR). ISBN 978-80-210-8613-5.
    22. Hensley AP, McAlinden A. The role of microRNAs in bone development. Bone. 2021;143: 115760. doi: 10.1016/j.bone.2020.115760. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Giza DE, Vasilescu C, Calin GA. Key principles of miRNA involvement in human diseases. Discoveries. 2014;2(4):e34. doi:10.15190/d.2014. 26. Přejít k původnímu zdroji...
    24. Catalanotto C, Cogoni C, Zardo G. MicroRNA in control of gene expression: an overview of nuclear functions. Int J Mol Sci. 2016;17(10):1712. doi: 10.3390/ijms17101712. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Wu YZ, Huang HT, Cheng TL, et al. Application of microRNA in human osteoporosis and fragility fracture: a systematic review of literatures. Int J Mol Sci. 2021;22(10):5232. doi: 10.3390/ijms22105232. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, et al. Overview of MicroRNA biogenesis, mechanisms of actions, and circulation. Front Endocrinol. 2018;9:402. doi: 10.3389/fendo.2018.00402. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Venneri M, Passantimo A. MiRNA: what clinicians need to know. Eur J Intern Med. 2023; 113:6-9. doi: 10.1016/j.ejim.2023. 05. 024. Přejít k původnímu zdroji...
    28. Bhaskaran M, Mohan M. MicroRNAs: history, biogenesis, and their evolving role in animal development and disease. Vet Pathol. 2014;51(4):759-774. doi: 10.1177/0300985813502820. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. de Mello AS, Ferguson BS, Shebs-Maurine EL, et al. MicroRNA Biogenesis, Gene Regulation Mechanisms, and Availability in Foods. Non-coding RNA. 2024;10(5):1-8. doi: https://doi.org/10.3390/ncrna10050052. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Komatsu S, Kitai H, Suzuki HI. Network regulation of microRNA biogenesis and target interaction. Cells. 2023;12(2):306. doi: 10.3390/cells12020306. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Hammond SM. An overview of microRNAs. Adv Drug Deliv Rev. 2015;87:3-14. doi: 10.1016/j.addr.2015. 05. 001. Přejít k původnímu zdroji...
    32. Yang JS, Lai EC. Dicer-independent, Ago2-mediated microRNA biogenesis in vertebrates. Cell Cycle. 2010;9(22):4455-4460. doi: 10.4161/cc.9. 22. 13958. Přejít k původnímu zdroji...
    33. Stavast CJ, Erkelnd SJ. The non-canonical aspects of microRNAs: many roads to gene regulation. Cells. 2019;8(11):1465. doi: 10.3390/cells8111465. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Cheloufi S, Dos Santos CO, Chong MMW, et al. A Dicer-independent miRNA biogenesis pathway that requires Ago catalysis. Nature. 2010;465(7298):584-589. doi: 10.1038/nature09092. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Hutzinger E, Izaurralde E. Gene silencing by micrornas: Contributions of translational repression and mRNA decay. Nat Rev Genet. 2011;12:99-110. doi: 10.1038/nrg2936. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Kakumani PK, Ko Y, Ramakrishna S, et al. CSDE1 promotes miR-451 biogenesis. Nucleic Acids Res. 2023;51(17):9385-9396. doi: 10.1093/nar/gkad619. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Jorge AL, Pereira ER, de Oliveira CS, et al. MicroRNAs: understanding their role in gene expression and cancer. Einstein (Sao Paulo). 2021;19:eRB5996. doi: 10.31744/einstein_journal/2021RB5996. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Mori MA, Ludwig RG, Garcia-Martin R, et al. Extracellular mirnas: From biomarkers to mediators of physiology and disease. Cell Metab. 2019;30:656-673. doi: 10.1016/j.cmet.2019. 07. 011. Přejít k původnímu zdroji...
    39. Backes C, Meese E, Keller A. Specific mirna disease biomarkers in blood, serum and plasma: Challenges and prospects. Mol Diagn Ther. 2016;20:509-518. doi: 10.1007/s40291-016-0221-4. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Siddika T, Heinemann IU. Bringing MicroRNAs to Light: Methods for MicroRNA Quantification and Visualization in Live Cells. Front Bioeng Biotechnol. 2021;8:619583. doi: 10.3389/fbioe.2020.619583. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Kozomara A, Birgaoanu M, Griffiths-Jones S. miRBase: from microRNA sequences to function. Nucleic Acids Res. 2019;47(D1):D155-D162. doi: 10.1093/nar/gky1141. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    42. Ranganathan K, Sivasankar V. MicroRNAs - Biology and clinical applications. J Oral Maxillofac Pathol. 2014;18(2):229-234. doi: 10.4103/0973-029X.140762. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    43. Lemaire V, Tobin FL, Greller LD, et al. Modeling the interactions between osteoblast and osteoclast activities in bone remodeling. J Theor Biol. 2004;229(3):293-309. doi: 10.1016/j.jtbi.2004. 03. 023. Přejít k původnímu zdroji...
    44. Van Leeuwen JPTM, van der Eerden BCJ, van de Peppel J, et al. Osteoclast biology. Osteoporos, 4th edition. Academic Press: Cambridge (UK). 2013. ISBN 978-0-12-415853-5.
    45. Yalaev BI, Kaletnik EI, Karpova YS, et al. The Role of microRNA in the Regulation of Differentiation and the functionality of Osteoblasts, Osteoclasts, and Their Precursors in Osteoporosis. Non-coding RNA. 2025;11(14):1-17. doi: 10.3390/ncrna11010014. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Pi C, Li YP, Zhou X, et al. The expression and function of microRNAs in bone homeostasis. Front Biosci. 2015;20:119-138. doi: 10.3390/ijms21176081. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Weivoda MM, Lee SK, Monroe DG. miRNAs in osteoclast biology. Bone. 2021;143(2021): 1-8. doi: 10.1016/j.bone.2020.115757. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    48. Inoue K, Ng C, Xia Y, et al. Regulation of Osteoclastogenesis and Bone Resorption by miRNAs. Front Cell Dev Biol. 2021;9:651161. doi: 10.3389/fcell.2021.651161. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    49. Chen C, Liu YM, Fu BL, et al. MicroRNA-21: an emerging player in bone diseases. Front Pharmacol. 2021;12:722804. doi: 10.3389/fphar.2021.722804. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    50. Fan L, Krutilina R, Sun J, et al. Comprehensive Analysis of MicroRNA (miRNA) Targets in Breast Cancer cells. J Biol Chem. 2013;288(38):27480-2749. doi: 10.1074/jbc.M113.491803. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    51. Scuderi SA, Calabrese G, Paterniti I, et al. The biological functions of microRNAs in bone tumors. Int J Mol Sci. 2022;23(4):2348. doi: 10.3390/ijms23042348. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    52. Gao Y, Patil S, Qian A, et al. The Role of MicroRNAs in Bone Metabolism and Disease. Int J Mol Sci. 2020;21(17):6081. doi: 10.3390/ijms21176081. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    53. Ibrahim NA, Nabil N, Ghaleb S. Pathophysiology of the Risk Factors Associated with Osteoporosis and their Correlation to the T-score Value in Patients with Osteopenia and Osteoporosis in the United Arab Emirates. J Pharm Bioallied Sci. 2019;11(4):364-372. doi: 10.4103/jpbs.JPBS_4_19. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    54. Payer J, Killinger Z, et al. Osteoporóza. Herba: Bratislava (SR). 2012. ISBN 978-80-89171-94-1.
    55. Masaryková L, Fulmeková M, Lehocká Ľ, et al. Osteoporóza a kvalita života. Via practica. 2015;12(6):242-246. Available from: https://www.prolekare.cz/casopisy/ceska-slovenska-farmacie/2015-3/kvalita-zivota-pacientov-trpiacich-osteoporozou-55805.
    56. Trojniak J, Sendera A, Banaś-Zabczyk A, et al. The microRNAs in the pathophysiology of osteoporosis. Int J Mol Sci. 2024;25(11):6240. doi: 10.3390/ijms25116240. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Clinical Osteology

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.