{"id":8875,"date":"2026-04-07T09:11:08","date_gmt":"2026-04-07T09:11:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/mandy-meekels-steinbusch\/"},"modified":"2026-04-23T08:32:33","modified_gmt":"2026-04-23T08:32:33","slug":"mandy-meekels-steinbusch","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/mandy-meekels-steinbusch\/","title":{"rendered":"Mandy Meekels Steinbusch"},"content":{"rendered":"","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":8,"featured_media":13655,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-8875","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Small nucleolar RNAs in chondrogenic differentiation and osteoarthritis","samenvatting":"De cellulaire processen waaraan snoRNA's deelnemen zijn fundamentele processen die nodig zijn voor een goede celfunctie, maar hun rol bij celdifferentiatie, homeostase en ziekte in het algemeen is tot nu toe slecht onderzocht. Bovendien zijn snoRNA's in de context van chondrogene differentiatie, kraakbeenhomeostase en ziekte nog niet onderzocht. In het onderzoek beschreven in dit proefschrift hebben we daarom de betrokkenheid van snoRNA's bij verschillende aspecten van chondrocyten en kraakbeen onderzocht.\n\nHoofdstuk 2: Expressie van RMRP RNA wordt gereguleerd tijdens chondrocyt-hypertrofie en bepaalt de chondrogene differentiatie.\nMutaties in het RMRP-gen, dat codeert voor de snoRNA-component van het RNase MRP-complex, zijn de oorzaak van kraakbeen-haar-hypoplasie (CHH). CHH is geassocieerd met ernstige dwerggroei veroorzaakt door een verstoorde skeletontwikkeling. Het is echter niet duidelijk waarom mutaties in RMRP snoRNA leiden tot skeletdysplasie. Aangezien chondrogene differentiatie van de groeischijf vereist is voor de ontwikkeling van de lange pijpbeenderen, stelden we de hypothese op dat het RMRP snoRNA een cruciale rol speelt bij chondrogene differentiatie. Expressie van Rmrp RNA en RNase MRP eiwit-subunits werd gedetecteerd in de muizen-groeischijf en tijdens de chondrogene differentiatie van ATDC5-cellen, waarbij Rmrp RNA-expressie gecorreleerd bleek met chondrocyt-hypertrofie. Genetische interventie met Rmrp RNA-expressie in ATDC5-culturen veroorzaakte een deregulering van de chondrogene differentiatie, met een prominente impact op hypertrofie en veranderingen in pre-rRNA-verwerking en rRNA-niveaus (verlaagde niveaus van 18S en 5.8S rRNA). Promoter-reporterstudies toonden aan dat Rmrp RNA-expressie reageert op chondrogene morfogenen zoals PTHrP en bFGF (verminderde promoteractiviteit) en TGF\u03b23, BMP-2, WNT-3A en WNT-5A (verhoogde promoteractiviteit). Chondrogene transdifferentiatie van CHH-fibroblasten was verstoord met een uitgesproken impact op hypertrofische differentiatie, verhoogde niveaus van PTHrP en ophoping van het ITS-1 pre-rRNA-verwerkingsintermediair. Samen laten onze gegevens zien dat RMRP RNA-expressie gereguleerd wordt tijdens verschillende stadia van chondrogene differentiatie en wijzen ze erop dat RMRP RNA een cruciale rol kan spelen bij chondrocyt-hypertrofie, met mogelijke gevolgen voor de pathobiologie van CHH.\n\nHoofdstuk 3: Het antivirale eiwit viperine reguleert chondrogene differentiatie via CXCL10-eiwitsecretie.\nRNase MRP heeft een aantal substraat-RNA's en van de meeste is het niet duidelijk hoe deze de celbiologische processen be\u00efnvloeden, noch is bekend hoe deze betrokken kunnen zijn bij de ontwikkeling van CHH of chondrogene differentiatie. Een van deze substraat-RNA's is het mRNA van viperine. Viperine is een eiwit dat zich in het endoplasmatisch reticulum bevindt en staat bekend om zijn rol als antiviraal eiwit. Expressie van viperine bleek verhoogd in CHH-leukocyten en na knockdown van RNase MRP-subunits. We ontdekten dat viperine tot expressie komt in differentierende chondrocytische cellen en hun eiwitsecretie en de uitkomst van chondrogene differentiatie reguleert door de TGF-\u03b2\/SMAD2\/3-activiteit te be\u00efnvloeden via CXCL10, waarbij CXCL10 chondrogene differentiatie remt. Bovendien namen we verstoringen waar in deze viperine-CXCL10-TGF-\u03b2\/SMAD2\/3-as in chondrocytische CHH-cellen. Onze resultaten geven aan dat het antivirale eiwit viperine de chondrogene differentiatie controleert door de secretie van oplosbare eiwitten te be\u00efnvloeden en we identificeerden een moleculaire route die de verstoorde chondrogene differentiatie van cellen van individuen met CHH kan verklaren.\n\nHoofdstuk 4: Aanpassing van het eiwit-translatiemechanisme tijdens ATDC5 chondrogene differentiatie.\nHet RMRP snoRNA is een zeer specifiek snoRNA dat behoort tot een kleine groep van niet-canonieke snoRNA's. De meeraderheid van de snoRNA's in de cel behoort echter tot een groep canonieke snoRNA's die betrokken zijn bij de post-transcriptionele modificatie van rRNA's. Er wordt aangenomen dat het fijnafstemmen van de rRNA-pool van de cel door snoRNA-gemedieerde post-transcriptionele modificaties de modus van ribosoomactiviteit bepaalt en de getrouwheid van ribosoomtranslatie controleert. Er wordt verwacht dat dit bijzonder belangrijk is in translationeel actieve cellen, zoals chondrocyten in de groeischijf, om hun eiwitten nauwkeurig en effici\u00ebnt te synthetiseren voor de opbouw van de kraakbeenachtige extracellulaire matrix van de groeischijf en om hun hoge proliferatiesnelheid te ondersteunen. Daarom brachten we het volledige spectrum van snoRNA's in kaart die tot expressie komen tijdens verschillende fasen van chondrogene differentiatie. snoRNA's bleken differentieel tot expressie te komen tijdens de chondrogene differentiatie van ATDC5. Bovendien pasten de expressie van post-transcriptionele rRNA-modificatoren, zoals fibrillarine en dyskerine, evenals UBF-1 (betrokken bij rDNA-transcriptie) en het 18S, 5.8S en 28S rRNA-gehalte per cel zich aan de differentiatiestatus van ATDC5-cellen aan. Er werd een algemene impact op de translatiicapaciteit van de cel aangetoond, afhankelijk van de differentiatiestatus van de ATDC5-cellen. Onze gegevens toonden dus aan dat chondrogene differentiatie gepaard gaat met een aanzienlijke regulatie van mechanismen die betrokken zijn bij ribosoombiogenese en translatieactiviteit. Fase-specifieke expressie van snoRNA's suggereert dat specifieke snoRNA's het ontwikkelende fenotype van de chondrocyt kunnen moduleren via een op rRNA PTM gebaseerd mechanisme van ribosoomheterogeniteit, waardoor mogelijk de waargenomen dynamiek in translatieactiviteit die de loop van chondrogene differentiatie be\u00efnvloedt, wordt vergemakkelijkt. Toekomstig werk zal naar verwachting de omvang van ribosoomheterogeniteit en regulatie in cellulaire differentiatie en de mogelijke implicaties voor menselijke ziekten onthullen.\n\nHoofdstuk 5: Serum-snoRNA's als biomarkers voor gewrichtsveroudering en posttraumatische artrose.\nBij artrose, net als bij chondrogene differentiatie, verandert het chondrogene fenotype actief. De ontwikkeling van effectieve behandelingen voor de leeftijdsgerelateerde ziekte artrose en het vermogen om ziekteprogressie te voorspellen, wordt belemmerd door het gebrek aan biomarkers die het verloop van de ziekte kunnen aantonen. Het profileren van de expressiepatronen van snoRNA's bij gewrichtsveroudering en artrose kan inzicht verschaffen in hun bijdrage aan gewrichtspathologie, hun gebruik als diagnostische biomarkers en hun potentieel als therapeutische doelen. Middels SnoRNASeq werd differenti\u00eble expressie van 6 snoRNA's ge\u00efdentificeerd in jonge versus oude gewrichten en 5 snoRNA's in oude 'sham' versus oude experimentele artrotische gewrichten. In serum vonden we de differenti\u00eble aanwezigheid van 27 snoRNA's in jong versus oud serum en 18 snoRNA's in oud 'sham' versus oud experimenteel artrotisch serum. Het profileren van de expressiepatronen van snoRNA's is de eerste stap bij het bepalen van hun functionele betekenis bij veroudering en artrose, en biedt potenti\u00eble diagnostische biomarkers en therapeutische doelen. Onze resultaten hebben snoRNA's aangemerkt als nieuwe markers voor musculoskeletale veroudering en artrose en impliceren specifieke veranderingen in de overvloed aan snoRNA's bij gewrichtsveroudering (SNORD88 en SNORD38 waren respectievelijk verlaagd en verhoogd) en artrose, wat wijst op het mogelijke gebruik van snoRNA's zoals SNORA73 en SNORD23 als een nieuwe biomarker voor gewrichtsveroudering, en SNORA64, SNORD46 en SNORD116 voor artrose, en SNORD18 voor zowel veroudering als artrose.\n\nConclusies\nIn de algemene discussie werden de in dit proefschrift beschreven gegevens besproken in relatie tot elkaar en met een blik op toekomstige richtingen voor snoRNA-onderzoek in kraakbeenweefsels. Daarnaast boden we een overzicht van de moleculaire interacties die in dit proefschrift zijn ge\u00efdentificeerd. Over het geheel genomen biedt het werk in dit proefschrift richtingen voor paden waarin snoRNA's functioneren bij de ontwikkeling en ziekte van chondrocyten.","summary":"The cellular processes in which snoRNAs participate are fundamental processes needed for proper cell function, yet their roles in cell differentiation, homeostasis and disease in general have been poorly investigated. Moreover, in the context of chondrogenic differentiation, cartilage homeostasis and disease, snoRNAs have not been investigated so far. In the work presented in this thesis we therefore investigated the involvement of snoRNAs in several chondrocyte and cartilage facets.\n\nChapter 2 Expression of RMRP RNA is regulated in chondrocyte hypertrophy and determines chondrogenic differentiation\nMutations in the RMRP-gene, encoding the snoRNA component of the RNase MRP complex, are the cause of cartilage-hair hypoplasia (CHH). CHH is associated with severe dwarfism caused by impaired skeletal development. However, it is not clear why mutations in RMRP snoRNA lead to skeletal dysplasia. Since chondrogenic differentiation of the growth plate is required for development of the long bones, we hypothesized that the RMRP snoRNA plays a pivotal role in chondrogenic differentiation. Expression of Rmrp RNA and RNase MRP protein subunits was detected in the murine growth plate and during the course of chondrogenic differentiation of ATDC5 cells, where Rmrp RNA expression was found to be correlated with chondrocyte hypertrophy. Genetic interference with Rmrp RNA expression in ATDC5 cells caused a deregulation of chondrogenic differentiation, with a prominent impact on hypertrophy and changes in pre-rRNA processing and rRNA levels (reduced levels of 18S and 5.8S rRNA). Promoter reporter studies showed that Rmrp RNA expression responds to chondrogenic morphogens such as PTHrP and bFGF (reduced promoter activity) and TGF\u03b23, BMP-2, WNT-3A and WNT-5A (increased promoter activity). Chondrogenic trans-differentiation of CHH fibroblasts was impaired with a pronounced impact on hypertrophic differentiation, increased levels of PTHrP and accumulation of the ITS-1 pre-rRNA processing intermediate. Together, our data show that RMRP RNA expression is regulated during different stages of chondrogenic differentiation and indicate that RMRP RNA may play a pivotal role in chondrocyte hypertrophy, with potential consequences for CHH pathobiology.\n\nChapter 3 The anti-viral protein viperin regulates chondrogenic differentiation via CXCL10 protein secretion\nRNase MRP has a number of substrate RNAs and from most it is not clear how these substrate RNAs may influence cell biological processes, nor is it known how these substrates may be involved in the development of CHH or chondrogenic differentiation. One of these substrate RNAs is the mRNA of viperin. Viperin, an abbreviation for Virus Inhibitory Protein, Endoplasmic Recticulum-associated, Interferon (IFN)-inducible, is a protein located in the endoplasmic reticulum and it is well described for its role as an antiviral protein. Viperin expression has been shown to be increased in CHH leukocytes and following knockdown of RNase MRP subunits. We discovered that viperin is expressed in differentiating chondrocytic cells and regulates their protein secretion and the outcome of chondrogenic differentiation by influencing TGF-\u03b2\/SMAD2\/3 activity via CXCL10, where CXCL10 inhibits chondrogenic differentiation. Moreover, we observed disturbances in this viperin\u2013CXCL10\u2013TGF-\u03b2\/SMAD2\/3 axis in CHH chondrocytic cells. Our results indicate that the anti-viral protein viperin controls chondrogenic differentiation by influencing secretion of soluble proteins and we identified a molecular route that may explain impaired chondrogenic differentiation of cells from individuals with CHH.\n\nChapter 4 Adaptation of protein translational apparatus during ATDC5 chondrogenic differentiation\nThe RMRP snoRNA is one highly specific snoRNA belonging to a small group of non-canonical snoRNAs. The majority of the cell\u2019s snoRNAs however belong to a group of canonical snoRNAs involved in the post-transcriptional modification of rRNAs. Fine-tuning of the cell\u2019s rRNA pool by snoRNA-mediated post-transcriptional modifications is believed to determine ribosome activity and control ribosome translation fidelity. It is expected that this is particularly important in translationally active cells, like growth plate chondrocytes, in order to accurately and efficiently synthesize the proteins required for building the cartilaginous growth plate extracellular matrix and support their high speed of proliferation. We therefore charted the full spectrum of snoRNAs expressed during different phases of chondrogenic differentiation. snoRNAs were found to be differentially expressed during ATDC5 chondrogenic differentiation. In addition, rRNA post-transcriptional modifiers, the 2\u2019O-ribose methylase fibrillarin and the pseudouridylase dyskerin, as well as UBF-1 (involved in rDNA transcription) expression and 18S, 5.8S and 28S rRNA content per cell adapted to the differentiation status of ATDC5 cells. Overall an impact on the translational capacity of the cell, depending on the differentiation status of the ATDC5 cells, was demonstrated. Thus, our data showed that chondrogenic differentiation is associated with significant regulation of mechanisms involving ribosome biogenesis and translation activity. Differentiation-phase specific expression of snoRNAs suggests that specific snoRNAs may modulate the chondrocyte\u2019s developing phenotype via an rRNA post-transcriptional modification-based ribosome heterogeneity mechanism, thereby potentially facilitating the observed dynamics in translational activity impacting the course of chondrogenic differentiation. Future work is expected to uncover the extent of ribosome heterogeneity and regulation in cellular differentiation and its potential implications for human disease.\n\nChapter 5 Serum snoRNAs as biomarkers for joint ageing and post-traumatic osteoarthritis\nIn osteoarthritis, like in chondrogenic differentiation, the chondrogenic phenotype is actively changing. The development of effective treatments for the age-related disease osteoarthritis and the ability to predict disease progression has been hampered by the lack of biomarkers able to demonstrate the course of the disease. Profiling the expression patterns of snoRNAs in murine joint ageing and osteoarthritis may provide insight in their contribution to joint pathology, their use as diagnostic biomarkers and potential as therapeutic targets. SnoRNASeq identified differential expression of 6 snoRNAs in young versus old joints and 5 snoRNAs in old sham versus old experimental osteoarthritic joints. In serum we found differential presence of 27 snoRNAs in young versus old serum and 18 snoRNAs in old sham versus old experimental osteoarthritic serum. Profiling the expression patterns of snoRNAs is the initial step in determining their functional significance in ageing and osteoarthritis, and provides potential diagnostic biomarkers and therapeutic targets. Our results established snoRNAs as novel markers of musculoskeletal ageing and osteoarthritis and implicate specific changes in snoRNA abundance in joint ageing (SNORD88 and SNORD38 were respectively decreased and increased) and OA, suggesting the potential use of snoRNAs such as SNORA73 and SNORD23 as a novel biomarker for joint ageing, SNORA64, SNORD46 and SNORD116 for OA, SNORD18 for ageing and OA.\n\nConclusions\nIn the general discussion the data described in this thesis were discussed with respect to each other and with outsight to future directions for snoRNA research in cartilaginous tissues. In addition, we provided an overview of the molecular interactions identified from this thesis. Overall, the work presented in this thesis provides directions for pathways in which snoRNAs function in chondrocyte development and disease.","auteur":"Mandy Meekels Steinbusch","auteur_slug":"mandy-meekels-steinbusch","publicatiedatum":"24 september 2020","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/mandymeekelssteinbusch?iframe=true","url_download_pdf":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/download\/abcc4d80-5898-4792-ba08-c7f8b23977d7\/optimized","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202604070904","isbn":"978-94-6380-903-0","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Universiteit Maastricht","afbeeldingen":13655,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Universiteit Maastricht","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/8875","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8875"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/8875\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8878,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/8875\/revisions\/8878"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13655"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8875"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=8875"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}