miRNA-17/92a 基因簇、P1NP和β-CTX在診斷絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥中的應(yīng)用價(jià)值

鮑鋒元，徐繼平，吳 鳴，田紅波

0 引言

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(jiàn)病，主要發(fā)生在絕經(jīng)后婦女，在我國(guó) 60 歲以上的女性中，骨質(zhì)疏松的患病率高達(dá) 40%～50%[1]，嚴(yán)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(fèi)用并影響患者的生活質(zhì)量。因此，PMOP 的早期診斷對(duì)于減輕患者的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、提高患者的生存質(zhì)量具有重要意義。近年來(lái)，骨代謝標(biāo)志物在診斷PMOP方面取得了較大進(jìn)展，然而其特異性較低，且易受其他因素干擾[2]，因此，仍需進(jìn)一步研究 PMOP 分子機(jī)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(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)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(guò)上調(diào)成骨細(xì)胞中miRNA-17/92a 基因簇(miRNA-17、miRNA-20a、miRNA-92a)的表達(dá)抑制凋亡蛋白 BIM，從而抑制成骨細(xì)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(biāo)志物的可能性，分析miRNA-17/92a 基因簇和骨代謝指標(biāo)在診斷PMOP中的應(yīng)用價(jià)值，旨在為臨床進(jìn)一步探索新的 PMOP 診斷標(biāo)志物提供依據(jù)。

1 資料與方法

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(duì)象，全部研究對(duì)象均符合納入標(biāo)準(zhǔn)：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(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用雙能 X 線骨密度(DXA)儀檢測(cè)腰椎或髖部骨密度，較健康年輕女性平均值低 2.5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上(T≤-2.5)的患者納入骨質(zhì)疏松(Osteoporosis，OP)組，低1～2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(T=-1～-2.5)納入骨量降低組，降低<1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(T=0～-1)納入對(duì)照組。所有研究對(duì)象均排除甲狀腺功能亢進(jìn)癥，甲狀旁腺功能亢進(jìn)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究通過(guò)我院倫理委員會(huì)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(duì)象的空腹靜脈血，采用qRT-PCR 方法檢測(cè)血清樣本中 miRNA-17/92a (miRNA-17、miRNA-92a)基因簇表達(dá)水平，并采用Elecsys cobase 601全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光分析儀(瑞士羅氏公司)檢測(cè)血清樣本中骨代謝指標(biāo) P1NP、β-CTX的變化，全部操作均嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 比較OP組、骨量降低組和對(duì)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(shí)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(píng)估血清miRNA-17/92a 基因簇含量、P1NP和β-CTX對(duì)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(yáng)性診斷閾值。分別比較單獨(dú)使用及聯(lián)合應(yīng)用miRNA-17/92a 基因簇、P1NP、β-CTX 檢測(cè)對(duì) PMOP 的診斷價(jià)值。

2 結(jié)果

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(jì)學(xué)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(duì)照組，OP組血清P1NP、β-CTX水平顯著高于骨量降低組和對(duì)照組。見(jiàn)表1。

表1 各組血清miRNA-17/92a、P1NP和β-CTX水平的比較

注：與對(duì)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(shí)間、P1NP和β-CTX呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，與BMI無(wú)顯著相關(guān)性。見(jiàn)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(biāo)對(duì)PMOP的診斷價(jià)值 血清miRNA-17/92a、P1NP、β-CTX三項(xiàng)指標(biāo)單獨(dú)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(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合診斷PMOP的效果最佳。

表3 miRNA-17/92a、P1NP、β-CTX聯(lián)合指標(biāo)對(duì)PMOP的診斷價(jià)值

3 討論

PMOP是由于雌激素缺乏導(dǎo)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(lái)骨折引起的疼痛、骨骼變形、出現(xiàn)合并癥，乃至死亡等問(wèn)題[6]。目前，臨床對(duì)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(cè)定，鈣、鎂、磷檢測(cè)，以及骨標(biāo)志物(吸收、合成、轉(zhuǎn)換)檢測(cè)等等，近年來(lái)，反映骨代謝的實(shí)驗(yàn)診斷及骨標(biāo)志物的檢測(cè)發(fā)展迅速，骨代謝標(biāo)志物的測(cè)定對(duì)于骨轉(zhuǎn)換的分型、絕經(jīng)后婦女骨丟失率的評(píng)價(jià)、骨折風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)、病情進(jìn)展的評(píng)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(xué)機(jī)制(如 miRNA、DNA 甲基化)異常在 PMOP 的發(fā)生、發(fā)展過(guò)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(fù)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(biāo)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(biāo)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(guò)上調(diào) miRNA-17/92a 基因簇表達(dá)抑制成骨細(xì)胞的凋亡，miRNA-17/92a 基因簇也能夠調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞的增殖及分化過(guò)程；且 miRNA-17/92a 基因簇能夠抑制成骨細(xì)胞分泌 RANKL，從而抑制破骨細(xì)胞的分化，推測(cè) miRNA-17/92a基因簇可能在雌激素調(diào)節(jié)骨代謝的過(guò)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(biāo)志物的可能性。

本研究比較了OP組、骨量降低組和對(duì)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(duì)照組，OP組的血清P1NP、β-CTX水平顯著高于骨量降低組和對(duì)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(guò)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(shí)間、P1NP和β-CTX呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與BMI無(wú)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(biāo)。三項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合診斷PMOP效果最佳。三個(gè)指標(biāo)的聯(lián)合檢測(cè)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(dá)到早期診斷和治療的目的。