miR-146a-5p與激素性股骨頭壞死的關系分析

馮 林，鮑 曉，馬 玲

(四川省德陽市人民醫院風濕免疫科，四川 德陽 618000)

激素性股骨頭壞死是風濕免疫性疾病患者長期應用激素類藥物，致股骨頭血供受損，骨細胞及骨髓成分死亡，使股骨頭結構改變、股骨頭塌陷、關節功能障礙的一類疾病[1]。目前，國內外學者對激素性股骨頭壞死的發病機制提出大量學說，包括骨內高壓、脂肪栓塞、骨細胞凋亡、凝血機制改變、骨質疏松等，但其具體發病機制尚未闡明[2]。也使激素性股骨頭壞死治療方向不明確，患者預后不良。因此，積極探究激素性股骨頭壞死發病機制，尋找有效治療靶點，成為學術界研究的熱點與難點。骨髓間充質干細胞(MSC)存在于骨髓中，具有多向分化潛能，對多種疾病發生發展具有重要作用，在大劑量糖皮質激素刺激下可受到抑制，導致其成骨分化作用減弱，與股骨頭壞死關系密切[3]。微小核糖核酸(miR)是細胞內一類非編碼調控分子，可介導腫瘤、糖尿病、精神分裂癥等疾病的發生發展，且近年來，多種miR被證實參與骨質形成過程，其中miR-146a-5p是國外研究的熱點，但在國內鮮少報道[4]。本研究分析MSC中miR-146a-5p與激素性股骨頭壞死的關系，為激素性股骨頭壞死診療提供新思路，現報道如下。

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節置換術治療的39例激素性股骨頭壞死患者(激素性股骨頭壞死組)，同期31例創傷性股骨頭壞死患者(創傷性股骨頭壞死組)及22例無股骨頭壞死患者(相對健康組)。納入標準：①經影像學確診者；②行全髖關節置換術治療者；③激素性股骨頭壞死組伴長期大量糖皮質激素應用史(糖皮質激素持續用藥≥3個月)；④創傷性股骨頭壞死組伴髖部外傷史；⑤相對健康組并髖臼發育不良史；⑥年齡>18歲者；⑦簽署知情同意書且經我院醫學倫理委員會審批者。排除標準：①伴骨代謝疾病、強直性脊柱炎、骨腫瘤或關節炎等骨病者；②原有疾病控制不理想或處于疾病活動期者。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]；類風濕關節炎25例(經強的松5～10 mg/d口服治療4～12個月)，強直性脊柱炎14例(經強的松5 mg/d口服治療3～12個月)。創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，差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 方法三組均行全髖關節置換術，并在術中股骨髓腔開髓時，使用10 ml無菌注射器抽取10 ml骨髓組織，經淋巴細胞分離，10%胎牛血清培養，獲得MSC，并使用倒置相差顯微鏡觀察MSC形態及生長情況，予以鑒別；使用美國應用生物系統公司生產的實時熒光定量聚合酶鏈式反應(PCR)試劑盒行實時熒光定量PCR，U6作為miR-146a-5p的內參，反應結束后，制作PCR反應擴增曲線及熔解曲線；按照△△CT法[5]計算miR-146a-5p相對表達量。

1.3 統計學方法采用SPSS 21.0軟件分析數據；計量資料比較采用單因素方差分析及LSD-t檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗；采用受試者工作特征曲線(ROC曲線)評估miR-146a-5p與激素性股骨頭壞死的關系，計算曲線下面積(AUC)、靈敏度、特異度；P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 三組MSC中miR-146a-5p表達水平比較創傷性股骨頭壞死組MSC中miR-146a-5p表達水平高于激素性股骨頭壞死組，相對健康組MSC中miR-146a-5p表達水平高于創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表達水平比較 (2-△△Ct)

2.2 miR-146a-5p對激素性股骨頭壞死的診斷價值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0.621，靈敏度92.31%，特異度69.81%，見圖1。

圖1 miR-146a-5p表達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和重建中具有重要作用，在一定誘導條件下可分化為成骨細胞、成軟骨細胞及成脂肪細胞[6]。而臨床研究發現，大劑量糖皮質激素可誘導MSC出現增殖能力減低、成骨能力減弱等生物學行為變化，但這一作用機制尚不明確[7]。非編碼核糖核酸(RNA)、組蛋白修飾等已被證實為調控干細胞生物學行為的重要機制，其中miR作為轉錄后調節因子，在細胞增殖、分化、凋亡、器官發育及代謝方面均有調控作用，是近年來學術界關注的重點[8]。有學者研究發現，在激素干預的大鼠成骨細胞中miR表達發生變化，其中miR-146a-5p下調改變較為明顯，可能與細胞凋亡途徑及股骨頭壞死具有相關性[9]。對此，本研究也就MSC中miR-146a-5p表達水平與激素性股骨頭壞死的關系展開分析，以探尋激素性股骨頭壞死診療新靶點。

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因子6(TRAF6)、白細胞介素-1受體相關激酶1(IRAK1)，減少核蛋白因子κB(NF-κB)通路腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)等細胞因子產生，達到負反饋調控固有免疫的作用，并參與炎癥、免疫應答調控、細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系密切。本研究結果顯示，相對健康組MSC中miR-146a-5p表達水平明顯高于創傷性股骨頭壞死組和激素性股骨頭壞死組。也初步證實，miR-146a-5p下調與風濕免疫性疾病后股骨頭壞死存在一定相關性[11]。且創傷性股骨頭壞死組MSC中miR-146a-5p表達水平高于激素性股骨頭壞死組。這也說明，激素可進一步誘導MSC中miR-146a-5p下調，而抑制成骨能力，促進風濕免疫性疾病患者股骨頭壞死發生[12]。而隨著MSC中miR-146a-5p表達的下調，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，能進一步加速股骨頭壞死進程，影響患者預后[13]。這也提示，MSC中miR-146a-5p表達水平不僅能作為激素性股骨頭壞死的診斷指標，也可作為治療靶點，緩解患者股骨頭壞死癥狀。

除上述結論外，本研究還發現，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0.621。表明miR-146a-5p與激素性股骨頭壞死具有顯著相關性。推測該結果由以下2個因素共同作用引起：①大量激素刺激下，MSC中miR-146a-5p表達下調，造成MSC增殖能力減低、成骨能力減弱，使機體骨組織結構及功能破壞[14]；②miR-146a-5p下調能影響其NF-κB通路等炎癥負反饋作用，使致炎因子大量釋放，骨組織炎性浸潤，引發股骨頭壞死[15]。另有學者提出，激素不僅能刺激MSC中miR-146a-5p表達下調，還能誘導miR-23a等miR分子上調，通過Wnt/β-catenin信號通路抑制MSC成骨分化作用，減少成骨形成，影響機體骨量積累，誘導股骨頭壞死[16]。因此，風濕免疫性疾病后激素性股骨頭壞死的發生發展可能與多種miR表達失調相關，其作用機制仍需后續大樣本量研究證實。

綜上所述，miR-146a-5p可能參與調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，誘導組織壞死，最終引發激素性股骨頭壞死。