Clin Osteol 2026; 31(1): 45-48 | DOI: 10.36290/clo.2026.006
Optimalizovaný protokol pro izolaci RNA a mikroRNA z lidské mineralizované kostní tkáně krčku femuruPůvodní práce
- 1 Ústav klinické biochemie a diagnostiky LF UK a FN Hradec Králové
- 2 Ortopedické oddělení, Pardubická nemocnice, Pardubice
Nízkotraumatické zlomeniny proximálního femuru patří k nejzávažnějším komplikacím osteoporózy. MikroRNA jsou klíčovými regulátory kostní remodelace a buněčné senescence, avšak izolace kvalitní RNA z mineralizované kostní tkáně je technicky náročná a často nedostatečně standardizovaná. Cílem práce bylo vyvinout a optimalizovat reprodukovatelný protokol pro odběr a zpracování biopsií krčku femuru získaných při totální endoprotéze kyčelního kloubu, umožňující izolaci celkové RNA včetně nízkomolekulární frakce (< 200 nt) a následnou cílenou analýzu exprese specifických mikroRNA.
Do studie bylo zařazeno 46 pacientů (21 osteoporotická fraktura, 25 osteoartróza). Vzorky byly bezprostředně po odběru stabilizovány v QIAzol Lysis Reagent (QIAGEN), homogenizovány (MagNA Lyser 90 s, 7 000 × g; dle potřeby + 30 s) a RNA byla izolována pomocí miRNeasy Mini Kit. RNA se podařilo izolovat u 44/46 pacientů (96 %). Koncentrace RNA byla vyšší u pacientů s frakturami než u pacientů s osteoartrózou (227,9 ± 158,3 vs. 95,8 ± 81,8 ng/µl; p = 0,0016). Protokol poskytuje spolehlivý metodický základ pro molekulární analýzy v lidské kostní tkáni.
Klíčová slova: izolace RNA, mikroRNA, biopsie krčku femuru.
An optimized protocol for RNA and microRNA isolation from human mineralized femoral neck bone tissue
Low-trauma proximal femur fractures are among the most serious complications of osteoporosis. MicroRNAs regulate bone remodeling and cellular senescence, yet extracting high-quality RNA from mineralized human bone remains technically challenging and insufficiently standardized. This study aimed to develop and optimize a reproducible protocol for collecting and processing femoral neck bone biopsies obtained during total hip arthroplasty, enabling isolation of total RNA including the small RNA fraction (< 200 nt) and subsequent targeted expression analysis of specific microRNAs. Forty-six patients were enrolled (21 osteoporotic fractures, 25 osteoarthritis). Samples were immediately stabilized in QIAzol Lysis Reagent (QIAGEN), mechanically homogenized (MagNA Lyser 90 s at 7,000 × g; +30 s if needed), and RNA was isolated using the miRNeasy Mini Kit. RNA was successfully obtained from 44/46 patients (96 %). RNA concentration was higher in the fracture group than in the osteoarthritis group (227.9 ± 158.3 vs. 95.8 ± 81.8 ng/µl; p = 0.0016). The protocol provides a reliable methodological platform for molecular analyses in human mineralized bone tissue.
Keywords: RNA isolation, microRNA, femoral neck biopsy.
Přijato: 25. březen 2026; Zveřejněno: 30. březen 2026 Zobrazit citaci
Reference
- Kanis JA, Norton N, Harvey NC, et al. SCOPE 2021: A new scorecard for osteoporosis in Europe. Arch Osteoporos. 2021 Jun 2;16(1):82. doi: 10.1007/s11657-020-00871-9.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Khosla S, Cauley JA, Compston J, et al. Addressing the Crisis in the Treatment of Osteoporosis: A Path Forward. J Bone Miner Res. 2017 Mar;32(3):424-430. doi: 10.1002/jbmr.3074. Epub 2016 Dec 29. PMID: 28099754.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Khosla S. Pathogenesis of age-related bone loss in humans. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2013 Oct;68(10):1226-35. doi: 10.1093/gerona/gls163. Epub 2012 Aug 24. PMID: 22923429; PMCID: PMC3826857.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Kroupová K, Palička V. The Role of Senescence in Development of Osteoporosis and Osteoarthritis. Clin Osteol. 2023;28(1-2):19-23.
Přejít k původnímu zdroji... - Pignolo RJ, Law SF, Chandra A. Bone Aging, Cellular Senescence, and Osteoporosis. JBMR Plus. 2021 Apr 2;5(4):e10488. doi: 10.1002/jbm4.10488. PMID: 33869998; PMCID: PMC8046105.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Kapinas K, Delany AM. MicroRNA biogenesis and regulation of bone remodeling. Arthritis Res Ther. 2011 May 27;13(3):220. doi: 10.1186/ar3325. PMID: 21635717; PMCID: PMC3218876.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Zeng Y, Tang X, Chen J, et al. Optimizing total RNA extraction method for human and mice samples. PeerJ. 2024 Sep 26;12:e18072. doi: 10.7717/peerj.18072. PMID: 39346072; PMCID: PMC11439393.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Mullegama SV, Alberti MO, Au C, et al. Nucleic Acid Extraction from Human Biological Samples. Methods Mol Biol. 2019;1897:359-383. doi: 10.1007/978-1-4939-8935-5_30. PMID: 30539458.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Belluoccio D, Rowley L, Little CB, et al. Maintaining mRNA integrity during decalcification of mineralized tissues. PLoS One. 2013;8(3):e58154. doi: 10.1371/journal.pone.0058154. Epub 2013 Mar 7. PMID: 23505463; PMCID: PMC3591421.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed... - Carter LE, Kilroy G, Gimble JM, et al. An improved method for isolation of RNA from bone. BMC Biotechnol. 2012 Jan 19;12:5. doi: 10.1186/1472-6750-12-5. PMID: 22260224; PMCID: PMC3282642.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
