miR-146a-5p與激素性股骨頭壞死的關(guān)系分析

馮 林，鮑 曉，馬 玲

(四川省德陽市人民醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，四川 德陽 618000)

激素性股骨頭壞死是風(fēng)濕免疫性疾病患者長期應(yīng)用激素類藥物，致股骨頭血供受損，骨細(xì)胞及骨髓成分死亡，使股骨頭結(jié)構(gòu)改變、股骨頭塌陷、關(guān)節(jié)功能障礙的一類疾病[1]。目前，國內(nèi)外學(xué)者對激素性股骨頭壞死的發(fā)病機(jī)制提出大量學(xué)說，包括骨內(nèi)高壓、脂肪栓塞、骨細(xì)胞凋亡、凝血機(jī)制改變、骨質(zhì)疏松等，但其具體發(fā)病機(jī)制尚未闡明[2]。也使激素性股骨頭壞死治療方向不明確，患者預(yù)后不良。因此，積極探究激素性股骨頭壞死發(fā)病機(jī)制，尋找有效治療靶點(diǎn)，成為學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)存在于骨髓中，具有多向分化潛能，對多種疾病發(fā)生發(fā)展具有重要作用，在大劑量糖皮質(zhì)激素刺激下可受到抑制，導(dǎo)致其成骨分化作用減弱，與股骨頭壞死關(guān)系密切[3]。微小核糖核酸(miR)是細(xì)胞內(nèi)一類非編碼調(diào)控分子，可介導(dǎo)腫瘤、糖尿病、精神分裂癥等疾病的發(fā)生發(fā)展，且近年來，多種miR被證實(shí)參與骨質(zhì)形成過程，其中miR-146a-5p是國外研究的熱點(diǎn)，但在國內(nèi)鮮少報(bào)道[4]。本研究分析MSC中miR-146a-5p與激素性股骨頭壞死的關(guān)系，為激素性股骨頭壞死診療提供新思路，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料2017年2月至2018年10月我院骨科行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療的39例激素性股骨頭壞死患者(激素性股骨頭壞死組)，同期31例創(chuàng)傷性股骨頭壞死患者(創(chuàng)傷性股骨頭壞死組)及22例無股骨頭壞死患者(相對健康組)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)影像學(xué)確診者；②行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療者；③激素性股骨頭壞死組伴長期大量糖皮質(zhì)激素應(yīng)用史(糖皮質(zhì)激素持續(xù)用藥≥3個(gè)月)；④創(chuàng)傷性股骨頭壞死組伴髖部外傷史；⑤相對健康組并髖臼發(fā)育不良史；⑥年齡>18歲者；⑦簽署知情同意書且經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴骨代謝疾病、強(qiáng)直性脊柱炎、骨腫瘤或關(guān)節(jié)炎等骨病者；②原有疾病控制不理想或處于疾病活動(dòng)期者。激素性股骨頭壞死組男17例，女22例；年齡33～65歲[(50.79±9.81)歲]；類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎25例(經(jīng)強(qiáng)的松5～10 mg/d口服治療4～12個(gè)月)，強(qiáng)直性脊柱炎14例(經(jīng)強(qiáng)的松5 mg/d口服治療3～12個(gè)月)。創(chuàng)傷性股骨頭壞死組男17例，女14例；年齡31～63歲[(48.11±9.44)歲]。相對健康組男9例，女13例；年齡29～60歲[(47.55±9.31)歲]。三組性別、年齡等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 方法三組均行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，并在術(shù)中股骨髓腔開髓時(shí)，使用10 ml無菌注射器抽取10 ml骨髓組織，經(jīng)淋巴細(xì)胞分離，10%胎牛血清培養(yǎng)，獲得MSC，并使用倒置相差顯微鏡觀察MSC形態(tài)及生長情況，予以鑒別；使用美國應(yīng)用生物系統(tǒng)公司生產(chǎn)的實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)試劑盒行實(shí)時(shí)熒光定量PCR，U6作為miR-146a-5p的內(nèi)參，反應(yīng)結(jié)束后，制作PCR反應(yīng)擴(kuò)增曲線及熔解曲線；按照△△CT法[5]計(jì)算miR-146a-5p相對表達(dá)量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 21.0軟件分析數(shù)據(jù)；計(jì)量資料比較采用單因素方差分析及LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)；采用受試者工作特征曲線(ROC曲線)評估m(xù)iR-146a-5p與激素性股骨頭壞死的關(guān)系，計(jì)算曲線下面積(AUC)、靈敏度、特異度；P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平比較創(chuàng)傷性股骨頭壞死組MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平高于激素性股骨頭壞死組，相對健康組MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平高于創(chuàng)傷性股骨頭壞死組和激素性股骨頭壞死組(P<0.05)，見表1。

表1 三組MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平比較 (2-△△Ct)

2.2 miR-146a-5p對激素性股骨頭壞死的診斷價(jià)值miR-146a-5p對激素性股骨頭壞死具有較高的診斷效能，其AUC為0.881，95% CI為0.814～0.949，約登指數(shù)0.621，靈敏度92.31%，特異度69.81%，見圖1。

圖1 miR-146a-5p表達(dá)水平診斷激素性股骨頭壞死的ROC曲線

3 討論

MSC的自我更新及分化潛能在組織修復(fù)和重建中具有重要作用，在一定誘導(dǎo)條件下可分化為成骨細(xì)胞、成軟骨細(xì)胞及成脂肪細(xì)胞[6]。而臨床研究發(fā)現(xiàn)，大劑量糖皮質(zhì)激素可誘導(dǎo)MSC出現(xiàn)增殖能力減低、成骨能力減弱等生物學(xué)行為變化，但這一作用機(jī)制尚不明確[7]。非編碼核糖核酸(RNA)、組蛋白修飾等已被證實(shí)為調(diào)控干細(xì)胞生物學(xué)行為的重要機(jī)制，其中miR作為轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，在細(xì)胞增殖、分化、凋亡、器官發(fā)育及代謝方面均有調(diào)控作用，是近年來學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)[8]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，在激素干預(yù)的大鼠成骨細(xì)胞中miR表達(dá)發(fā)生變化，其中miR-146a-5p下調(diào)改變較為明顯，可能與細(xì)胞凋亡途徑及股骨頭壞死具有相關(guān)性[9]。對此，本研究也就MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平與激素性股骨頭壞死的關(guān)系展開分析，以探尋激素性股骨頭壞死診療新靶點(diǎn)。

miR-146a位于第5q34染色體上，可通過靶向抑制腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TRAF6)、白細(xì)胞介素-1受體相關(guān)激酶1(IRAK1)，減少核蛋白因子κB(NF-κB)通路腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等細(xì)胞因子產(chǎn)生，達(dá)到負(fù)反饋調(diào)控固有免疫的作用，并參與炎癥、免疫應(yīng)答調(diào)控、細(xì)胞增殖與凋亡等多種病理生理過程[10]。因此，miR-146a與組織壞死病理過程關(guān)系密切。本研究結(jié)果顯示，相對健康組MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平明顯高于創(chuàng)傷性股骨頭壞死組和激素性股骨頭壞死組。也初步證實(shí)，miR-146a-5p下調(diào)與風(fēng)濕免疫性疾病后股骨頭壞死存在一定相關(guān)性[11]。且創(chuàng)傷性股骨頭壞死組MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平高于激素性股骨頭壞死組。這也說明，激素可進(jìn)一步誘導(dǎo)MSC中miR-146a-5p下調(diào)，而抑制成骨能力，促進(jìn)風(fēng)濕免疫性疾病患者股骨頭壞死發(fā)生[12]。而隨著MSC中miR-146a-5p表達(dá)的下調(diào)，TRAF6、IRAK1靶向抑制減少，NF-κB通路的TNF-α、IL-1β、IL-6等致炎因子生成增多，能進(jìn)一步加速股骨頭壞死進(jìn)程，影響患者預(yù)后[13]。這也提示，MSC中miR-146a-5p表達(dá)水平不僅能作為激素性股骨頭壞死的診斷指標(biāo)，也可作為治療靶點(diǎn)，緩解患者股骨頭壞死癥狀。

除上述結(jié)論外，本研究還發(fā)現(xiàn)，miR-146a-5p對激素性股骨頭壞死具有較高的診斷效能，AUC為0.881，約登指數(shù)0.621。表明miR-146a-5p與激素性股骨頭壞死具有顯著相關(guān)性。推測該結(jié)果由以下2個(gè)因素共同作用引起：①大量激素刺激下，MSC中miR-146a-5p表達(dá)下調(diào)，造成MSC增殖能力減低、成骨能力減弱，使機(jī)體骨組織結(jié)構(gòu)及功能破壞[14]；②miR-146a-5p下調(diào)能影響其NF-κB通路等炎癥負(fù)反饋?zhàn)饔?，使致炎因子大量釋放，骨組織炎性浸潤，引發(fā)股骨頭壞死[15]。另有學(xué)者提出，激素不僅能刺激MSC中miR-146a-5p表達(dá)下調(diào)，還能誘導(dǎo)miR-23a等miR分子上調(diào)，通過Wnt/β-catenin信號(hào)通路抑制MSC成骨分化作用，減少成骨形成，影響機(jī)體骨量積累，誘導(dǎo)股骨頭壞死[16]。因此，風(fēng)濕免疫性疾病后激素性股骨頭壞死的發(fā)生發(fā)展可能與多種miR表達(dá)失調(diào)相關(guān)，其作用機(jī)制仍需后續(xù)大樣本量研究證實(shí)。

綜上所述，miR-146a-5p可能參與調(diào)控激素性股骨頭壞死病理過程，激素能刺激MSC中miR-146a-5p下調(diào)，誘導(dǎo)組織壞死，最終引發(fā)激素性股骨頭壞死。