基于生物信息學的椎間盤退變miRNA-mRNA 調控關系的分析

杜文佳 晏麗 李延宏

1.蘭州大學第二醫院/甘肅省骨關節病重點實驗室，甘肅 蘭州730030；2.蘭州現代職業技術學院，甘肅 蘭州730000

下腰痛（low back pain，LBP）是世界范圍內重要的醫學問題，給社會和患者造成了巨大的經濟負擔［1］。據相關研究表明，超過80%的成年人在生命中的某個階段會遭受LBP［2］。其中，約10%的腰痛患者會發展為慢性殘疾［3］。LBP 的病因是多方面的，包括遺傳原因，生活方式和老化［4-7］。盡管LBP 的病因很復雜，但椎間盤退變（intervertebral disc deqeneration，IDD）被認為是主要原因［8］。正常椎間盤（IVD）是由髓核（NP）、纖維環（AF）和軟骨終板（CEP）組成的無血管纖維軟骨墊［9］。NP 組織通過產生細胞外基質（ECM）在維持IVD 完整性方面發揮重要作用。越來越多的研究表明，異常的NP 細胞功能在IDD 的發病機制中起關鍵作用［10，11］。現有證據表明，IDD 的發生與多種因素相關，包括身體損傷、遺傳易感性、微環境變化和炎癥［12，13］。目前對于IDD 的治療主要側重于藥物治療和手術，暫時緩解疼痛癥狀。然而，這些治療并沒有完全解決IDD［14］。因此，應從分子層面開展針對IDD 的分子靶向治療，從根本上預防IDD或恢復IVD 功能［15］。既往研究表明，許多編碼基因在IDD 中存在差異表達，其中一些已被證明在IDD中起重要作用［16］。

作為基因表達的關鍵調節因子，miRNA 是一種內源性基因編碼的小型非編碼RNA，通過與靶mRNA 分子的3′-非翻譯區（3′-UTR）結合來調節基因轉錄后的表達［17］。通常，初級miRNA 在細胞核中產生，并通過Dicer 酶在細胞質中進一步加工為成熟的miRNA。在摻入RNA 誘導的沉默復合物（RISC）后，它們可以靶向抑制多個mRNA 的翻譯，從而調節大約30%的人類蛋白質編碼基因和多個細胞內過程，包括細胞增殖、凋亡和細胞因子釋放［18］。……