鮑鋒元,徐繼平,吳 鳴,田紅波
絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(Postmenopausal osteoporosis,PMOP)是一種與衰老有關(guān)的常見病,主要發(fā)生在絕經(jīng)后婦女,在我國 60 歲以上的女性中,骨質(zhì)疏松的患病率高達 40%~50%[1],嚴重影響老年人的身體健康及生活質(zhì)量,而大多數(shù)患者PMOP均在骨折發(fā)生后被診斷,極大地提高了治療費用并影響患者的生活質(zhì)量。因此,PMOP 的早期診斷對于減輕患者的經(jīng)濟負擔、提高患者的生存質(zhì)量具有重要意義。近年來,骨代謝標志物在診斷PMOP方面取得了較大進展,然而其特異性較低,且易受其他因素干擾[2],因此,仍需進一步研究 PMOP 分子機制,并在此基礎(chǔ)上探索更高效的診斷方法。研究顯示,miRNA 參與機體生長發(fā)育的各個環(huán)節(jié),與骨代謝的異常密切相關(guān)[3-4],雌激素能夠通過上調(diào)成骨細胞中miRNA-17/92a 基因簇(miRNA-17、miRNA-20a、miRNA-92a)的表達抑制凋亡蛋白 BIM,從而抑制成骨細胞的凋亡[5]。因此,本研究探索miRNA-17/92a 基因簇作為 PMOP 診斷生物標志物的可能性,分析miRNA-17/92a 基因簇和骨代謝指標在診斷PMOP中的應用價值,旨在為臨床進一步探索新的 PMOP 診斷標志物提供依據(jù)。
1.1 一般資料 選取我院2017年1月至2018年1月收治的150 例絕經(jīng)后女性作為研究對象,全部研究對象均符合納入標準:年齡49~67歲,平均年齡(53.7±6.5)歲。自然絕經(jīng)年限≥1 年,年齡<70 歲。符合世界衛(wèi)生組織(WHO)在 1998 年和 2004 年頒布的 OP 診斷標準。應用雙能 X 線骨密度(DXA)儀檢測腰椎或髖部骨密度,較健康年輕女性平均值低 2.5 個標準差以上(T≤-2.5)的患者納入骨質(zhì)疏松(Osteoporosis,OP)組,低1~2.5個標準差(T=-1~-2.5)納入骨量降低組,降低<1個標準差(T=0~-1)納入對照組。所有研究對象均排除甲狀腺功能亢進癥,甲狀旁腺功能亢進癥,肝、腎功能不全者,且均未服用影響骨代謝藥物。三組患者在年齡、基礎(chǔ)疾病等方面差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究通過我院倫理委員會審批,全部受試者均簽署知情同意書。
1.2 處理方法 采集全部研究對象的空腹靜脈血,采用qRT-PCR 方法檢測血清樣本中 miRNA-17/92a (miRNA-17、miRNA-92a)基因簇表達水平,并采用Elecsys cobase 601全自動化學發(fā)光分析儀(瑞士羅氏公司)檢測血清樣本中骨代謝指標 P1NP、β-CTX的變化,全部操作均嚴格按照說明書進行。
1.3 評價標準 比較OP組、骨量降低組和對照組的血清miRNA-17/92a、1型前膠原氨基末端肽(Procollagen type 1 N-terminal propeptide,P1NP)和1型膠原羧基端肽交聯(lián)(βcross-linked C-telopeptide of type 1 collagen,β-CTX)水平。分析血清miRNA-17/92a 基因簇含量與患者年齡、絕經(jīng)后時間、體重指數(shù)(BMI)、P1NP、β-CTX等 PMOP 影響因素的相關(guān)性。采用受試者操作特性曲線(ROC curve)評估血清miRNA-17/92a 基因簇含量、P1NP和β-CTX對PMOP的診斷靈敏度和特異度。以血清miRNA-17/92a<0.38 ng/ml,P1NP>29.34 ng/ml和β-CTX>0.75 ng/L為陽性診斷閾值。分別比較單獨使用及聯(lián)合應用miRNA-17/92a 基因簇、P1NP、β-CTX 檢測對 PMOP 的診斷價值。
2.1 各組血清miRNA-17/92a、P1NP、β-CTX水平的比較 各組血清miRNA-17/92a、P1NP、β-CTX水平比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),OP組血清miRNA-17/92a基因簇含量顯著低于骨量降低組和對照組,OP組血清P1NP、β-CTX水平顯著高于骨量降低組和對照組。見表1。
表1 各組血清miRNA-17/92a、P1NP和β-CTX水平的比較
注:與對照組比較,*P<0.05;與骨量降低組比較,#P<0.05
2.2 miRNA-17/92a與PMOP各影響因素的相關(guān)性分析 miRNA-17/92a基因簇含量與年齡、絕經(jīng)后時間、P1NP和β-CTX呈顯著負相關(guān)關(guān)系(P<0.05),與BMI無顯著相關(guān)性。見表2。
表2 miRNA-17/92a與PMOP各影響因素的相關(guān)性分析
2.3 血清miRNA-17/92a、P1NP、β-CTX聯(lián)合指標對PMOP的診斷價值 血清miRNA-17/92a、P1NP、β-CTX三項指標單獨診斷及聯(lián)合診斷PMOP的ROC曲線下面積(AUC)、靈敏度和特異度如表3所示,三項指標聯(lián)合診斷PMOP的效果最佳。
表3 miRNA-17/92a、P1NP、β-CTX聯(lián)合指標對PMOP的診斷價值
PMOP是由于雌激素缺乏導致骨量減少及骨組織結(jié)構(gòu)變化,使骨脆性增多,易于骨折,并帶來骨折引起的疼痛、骨骼變形、出現(xiàn)合并癥,乃至死亡等問題[6]。目前,臨床對于骨質(zhì)疏松癥的診斷方法主要包括 X 線檢查,骨密度(BMD)測定,鈣、鎂、磷檢測,以及骨標志物(吸收、合成、轉(zhuǎn)換)檢測等等,近年來,反映骨代謝的實驗診斷及骨標志物的檢測發(fā)展迅速,骨代謝標志物的測定對于骨轉(zhuǎn)換的分型、絕經(jīng)后婦女骨丟失率的評價、骨折風險的預測、病情進展的評估等都具有重要意義[7]。
隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)表觀遺傳學機制(如 miRNA、DNA 甲基化)異常在 PMOP 的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[8]。miRNA 具有單鏈小分子特性,通常以 RNA-蛋白復合體的形式存在,不易被 RNA 酶降解,穩(wěn)定性高,比傳統(tǒng)的核酸分子更適合作為分子標志物[9-10]。Cao等[11]研究表明, miRNA-422a、miRNA-133a能夠作為 PMOP 診斷的生物標志物。
人類存在的miRNA已有2 600 余種,前期研究顯示,雌激素能夠通過上調(diào) miRNA-17/92a 基因簇表達抑制成骨細胞的凋亡,miRNA-17/92a 基因簇也能夠調(diào)節(jié)成骨細胞的增殖及分化過程;且 miRNA-17/92a 基因簇能夠抑制成骨細胞分泌 RANKL,從而抑制破骨細胞的分化,推測 miRNA-17/92a基因簇可能在雌激素調(diào)節(jié)骨代謝的過程中發(fā)揮重要作用。本研究嘗試探索循環(huán)中 miRNA-17/92a 基因簇作為診斷PMOP生物標志物的可能性。
本研究比較了OP組、骨量降低組和對照組的血清miRNA-17/92a、P1NP和β-CTX水平,結(jié)果顯示,OP組的血清miRNA-17/92a基因簇含量顯著低于骨量降低組和對照組,OP組的血清P1NP、β-CTX水平顯著高于骨量降低組和對照組。提示血清miRNA-17/92a、P1NP和β-CTX水平的異常表現(xiàn)與骨質(zhì)疏松病變密切相關(guān)。通過分析miRNA-17/92a與PMOP各影響因素的相關(guān)性,結(jié)果顯示,miRNA-17/92a基因簇含量與年齡、絕經(jīng)后時間、P1NP和β-CTX呈顯著負相關(guān)關(guān)系,與BMI無顯著相關(guān)性。提示miRNA-17/92a基因簇可以作為骨代謝變化的早期指標。三項指標聯(lián)合診斷PMOP效果最佳。三個指標的聯(lián)合檢測具有更高的敏感性和特異性,有利于PMOP的早期診斷和鑒別診斷,從而達到早期診斷和治療的目的。