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

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 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 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

3 討論

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。