楊 雷,伍搏宇,熊 輝*,齊新宇*,楊少鋒
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙 410208;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410007)
骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis, OA)是一種嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量的關(guān)節(jié)退行性疾病,給家庭和社會造成了沉重的負(fù)擔(dān)。 OA 不但導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛、畸形與功能障礙,還可顯著升高心血管事件、下肢深靜脈血栓栓塞、髖部骨折及全因死亡率的風(fēng)險[1]。據(jù)文獻(xiàn)報道,目前全球已有超過3 億OA 患者[2],而我國40 歲以上人群原發(fā)性O(shè)A 的總體患病率已高達(dá)46.3%[3]。 隨著我國人口老齡化程度的不斷加劇,OA 的患病率有逐漸加重的趨勢。 OA 的發(fā)病機(jī)制尚不清楚,其病因復(fù)雜多樣,涉及創(chuàng)傷、炎癥、關(guān)節(jié)發(fā)育異常、感染、肥胖等因素[4]。 目前,OA 診療方法多樣,然而近幾十年來,OA 的診療水平并沒有突破性的進(jìn)展,現(xiàn)有的治療方法也以對癥治療為主,旨在緩解疼痛,提高生活質(zhì)量,對于OA 的病理本質(zhì)卻無法逆轉(zhuǎn)。 因此,進(jìn)一步探索OA 的發(fā)病機(jī)制、 尋找OA 治療的靶點及生物標(biāo)志物,對OA 的治療藥物開發(fā)、診療水平的提升至關(guān)重要。
中心法則確定人類以“基因-RNA-蛋白”為準(zhǔn)生物定律。 表觀學(xué)說興起后,人們發(fā)現(xiàn)只有約2%的RNA 參與蛋白的編碼,而剩下98% RNA 不參與直接編碼蛋白過程,稱為非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)[5]。后者因缺乏生物學(xué)功能,一度被認(rèn)為是基因轉(zhuǎn)錄的“副產(chǎn)物”或“暗物質(zhì)”。 隨著二代測序技術(shù)的發(fā)展,眾多的ncRNA 被發(fā)現(xiàn),以往被認(rèn)為是垃圾分子的ncRNA 生物學(xué)功能也逐漸被揭示,其在生物學(xué)中的作用也得到廣泛關(guān)注[6]。 2011 年哈佛醫(yī)學(xué)院SALMENA 等[7]提出競爭內(nèi)源性RNA(competing endogenous RNA, ceRNA)假說,指出ceRNA 并不是新的RNA 分子,而是一種新的基因調(diào)控模式。 該假說認(rèn)為ceRNA 只要在其3'-UTR 上包含相同的miRNA 反應(yīng)元件(miRNA response elements, MRE),就能夠競爭性結(jié)合miRNA,從而降低/增強靶RNA的穩(wěn)定性,或限制/促進(jìn)靶RNA 表達(dá)效率和水平,介導(dǎo)生物體的生理和病理過程。 隨著ceRNA 學(xué)說研究深入,人們發(fā)現(xiàn)靶RNA、長非編碼RNA(long noncoding RNA, lncRNA)、環(huán)狀RNA(circular RNA, circRNA)和假基因轉(zhuǎn)錄物等都可以作為ceRNA 與miRNA 結(jié)合,調(diào)控相關(guān)的基因表達(dá),介導(dǎo)OA 的發(fā)生發(fā)展。 本研究闡述OA 中ceRNA 的生物學(xué)特點,并重點介紹了經(jīng)過驗證的ceRNA 參與OA 的生物學(xué)功能;此外,還討論了ceRNA 作為新型預(yù)后和診斷生物標(biāo)志物的臨床意義,以及中醫(yī)藥治療OA 的現(xiàn)狀。
研究發(fā)現(xiàn),同卵雙胞胎同時患OA 的比例較高,因而遺傳因素逐漸被認(rèn)為是OA 的危險因素之一[8]。 隨著相關(guān)基因組學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的學(xué)者認(rèn)為OA 的發(fā)病機(jī)制涉及ncRNA 介導(dǎo)的表觀遺傳學(xué)效應(yīng)。
lncRNA 是轉(zhuǎn)錄本長度超過200 個堿基序列的ncRNA,主要位于細(xì)胞核內(nèi),大部分lncRNA 都有A聚尾結(jié)構(gòu),與mRNA 結(jié)構(gòu)相似[9]。 lncRNA 可以通過不同途徑調(diào)節(jié)基因表達(dá)水平,包括染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的干擾,在細(xì)胞分化、增殖、凋亡等過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[10]。 對于染色質(zhì)修飾,lncRNA 通過與染色質(zhì)重塑復(fù)合物相互作用在特定基因組位點誘導(dǎo)染色質(zhì)形成,從而導(dǎo)致基因表達(dá)降低。 此外,由于RNA 的靈活性,lncRNA 能夠折疊成獨特的二級構(gòu)象,形成類似DNA 結(jié)合域、RNA 結(jié)合域以及蛋白質(zhì)結(jié)合域分子結(jié)構(gòu),促進(jìn)它們能夠與DNA 顆粒、RNA顆粒和蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)合,在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的水平進(jìn)行調(diào)節(jié)[11],例如lncRNA 可抑制RNA 聚合酶Ⅱ、調(diào)控組蛋白乙酰化或DNA 的甲基化,從而影響基因的表達(dá)[12],同時與有相應(yīng)結(jié)合位點的特定蛋白質(zhì)相結(jié)合,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的活性[13]。基于這些特性,lncRNA 參與許多重要的生物學(xué)過程,如基因印記、轉(zhuǎn)錄增強、染色體循環(huán)和反義調(diào)控等,一些特殊的lncRNA 還參與細(xì)胞器的組成過程。 隨著對lncRNA 的深入研究,人們還發(fā)現(xiàn)某些lncRNA 還具有信號分子、分子誘導(dǎo)、導(dǎo)向分子及分子支架等生物學(xué)功能[14]。
circRNA 是一種封閉環(huán)狀的特殊類型的ncRNA,3'-端與5'-端共價結(jié)合生成circRNA,其沒有開放的線性尾,所以對核酸外切酶不敏感,不易被酶降解,表達(dá)更加穩(wěn)定[15]。 circRNA 富含miRNA 結(jié)合位點,可以像“海綿”吸附一樣與相應(yīng)的miRNA 結(jié)合,而發(fā)揮“海綿吸附”效應(yīng),促使miRNA 無法與靶基因結(jié)合,進(jìn)而調(diào)控靶基因的表達(dá)。有些circRNA 還能結(jié)合RNA 結(jié)合蛋白,從而改變蛋白的功能或者水平。此外,circRNA 可以翻譯成有生物功能的肽段,調(diào)控不同的生物學(xué)功能。
miRNA 是一類小于50 個堿基序列的ncRAN分子,廣泛存在于真核生物中。 在哺乳生物中,大約50%以上蛋白質(zhì)編碼基因受其調(diào)控。 miRNA 可以與靶基因mRNA 的3′-非翻譯區(qū)形成互補序列,進(jìn)而抑制mRNA 的翻譯或剪切功能,所以其主要發(fā)揮對靶基因mRNA 的抑制效應(yīng),在轉(zhuǎn)錄水平對靶基因進(jìn)行直接調(diào)控,在生物體的生長發(fā)育、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖、病毒防御以及脂肪代謝等過程發(fā)揮作用。
假基因的最初定義為非功能性基因組DNA 序列[16],它們起源于整個進(jìn)化過程中重復(fù)基因的衰變,與功能基因相似,但在編碼序列中含有缺陷序列,如終止密碼子、框架轉(zhuǎn)移、缺失等。 假基因主要是通過其轉(zhuǎn)錄物對基因進(jìn)行調(diào)控:(1)假基因反義鏈,假基因可以轉(zhuǎn)錄成為親本基因反義鏈RNA,反義鏈RNA與親本基因的轉(zhuǎn)錄本形成RNA 雙鏈或互補配對,繼而影響后者在細(xì)胞中的表達(dá),從而抑制其功能;(2)內(nèi)源性小干擾RNA,假基因轉(zhuǎn)錄本和親本基因轉(zhuǎn)錄本雜合成的雙鏈RNA,或有重復(fù)序列的假基因轉(zhuǎn)錄本由核糖核酸內(nèi)切酶剪切而成,這些小干擾RNA 通過RNA 機(jī)制來調(diào)節(jié)親本基因的表達(dá);(3)通過ceRNA機(jī)制影響miRNA 的假基因,假基因與miRNA競爭與靶基因的結(jié)合,進(jìn)而調(diào)控靶基因的表達(dá)。 有些假基因還可以編碼短肽和蛋白質(zhì)發(fā)揮調(diào)節(jié)功能[17]。
OA 是一種完整的關(guān)節(jié)疾病,它涉及整個關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),包括軟骨、軟骨下骨、滑膜以及關(guān)節(jié)周圍韌帶等結(jié)構(gòu)[18]。軟骨退變、軟骨下骨硬化、骨贅形成、滑膜炎癥等是其主要病理表現(xiàn),以往認(rèn)為其是一類“磨損”類疾病,隨著研究深入,人們發(fā)現(xiàn)它涉及機(jī)械負(fù)荷、感染、遺傳、肥胖等因素,最終造成軟骨破壞失去完整性[1]。人們以往認(rèn)知OA 為被動的骨關(guān)節(jié)退行性疾病,然而現(xiàn)有證據(jù)已經(jīng)表明,其是一種修復(fù)-損傷失衡的主動動態(tài)病理過程[19]。 早期以軟骨成分發(fā)生變化為主,造成軟骨材料性質(zhì)的改變,增加其對機(jī)械應(yīng)力破壞的敏感性,而后機(jī)械應(yīng)力造成軟骨裂隙,擴(kuò)大鈣化軟骨區(qū),而在修復(fù)過程中,病態(tài)的軟骨細(xì)胞的反饋表現(xiàn)出更高的基質(zhì)合成能力,伴隨著基質(zhì)降解產(chǎn)物和促炎介質(zhì)產(chǎn)生,加重對軟骨細(xì)胞的損害,這些基質(zhì)降解產(chǎn)物和促炎介質(zhì)會作用于滑膜,造成滑膜水腫和炎癥反應(yīng),所以在OA 患者中,滑膜炎癥是共有癥狀[19]。與此同時,受刺激的滑膜細(xì)胞也會釋放促炎產(chǎn)物, 引發(fā)巨噬細(xì)胞、 漿細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞浸潤,加重軟骨的侵蝕。 而在軟骨下骨,破壞的松質(zhì)骨會形成血管翳,穿過潮線,進(jìn)入軟骨,引發(fā)免疫和炎癥反應(yīng),加重對軟骨的破壞。關(guān)節(jié)邊緣發(fā)育的骨贅則是在炎癥反應(yīng)、機(jī)械應(yīng)力、免疫介導(dǎo)、代謝改變等共同作用下形成。 因此,OA 的病理涉及了炎癥成分增加、機(jī)械負(fù)荷過載、代謝改變、細(xì)胞衰老等病理過程[20],詳見圖1。 這些機(jī)制表型并不是獨立存在,而是重疊交叉,所以,應(yīng)將OA 描述為一種綜合征,而不是一種單一的疾病,ceRNA 網(wǎng)絡(luò)失衡以及分子之間的相互調(diào)控在其中扮演著重要的角色。
圖1 OA 的主要病理機(jī)制
lncRNA 在OA 發(fā)展過程中發(fā)揮著各種功能。為了深入了解lncRNA 在OA 中作用機(jī)制以及病理表型的介導(dǎo),對其轉(zhuǎn)錄序列進(jìn)行深入挖掘并進(jìn)行分組,對lncRNA 與OA 相關(guān)性、軟骨細(xì)胞凋亡、增殖和ECM 代謝以及信號通路等研究,進(jìn)一步加深對疾病的理解。
研究顯示,lncRNA 主要在軟骨細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、ECM 代謝、炎癥反應(yīng)等方面發(fā)揮作用[21-27](見表1)。同一lncRNA 可以通過競爭結(jié)合不同的miRNA來調(diào)控OA 的進(jìn)展,例如FAN 等[28]發(fā)現(xiàn)lncRNA DANCR在OA 患者的中顯著上升,其作為ceRNA 作用于海綿miR-577,促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡;而LI等[29]發(fā)現(xiàn)lncRNA DANCR 的敲低可以減弱脂多糖誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng),提高軟骨細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡,這一作用是通過海綿作用負(fù)向調(diào)節(jié)miR-19a 的表達(dá)完成的,此外,lncRNA DANCR 還可以通過miR-216a-5p 來調(diào)節(jié)OA 軟骨細(xì)胞的存活,并且調(diào)節(jié)JAK2/STAT3 信號通路,抑制炎癥反應(yīng)對軟骨的侵蝕[30]。 lncRNA SNHG5 作為ceRNA可分別與miR-10a-5p、miR-181a-5p、miR-26a 等miRNA 競爭性結(jié)合[31-33],促進(jìn)軟骨細(xì)胞的增殖,抑制凋亡,延緩OA 的進(jìn)程,而lncRNA XIST 可以分別與miR-675-3p、miR-142-5p、miR-149-5p、miR-653-5p、miR-376c-5p、miR-130a 等結(jié)合[20,34-38],從ECM 代謝、炎癥反應(yīng)、軟骨細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡等不同表型影響OA 的發(fā)展,這說明lncRNA 作為ceRNA調(diào)節(jié)的復(fù)雜性。 除此之外,信號通路與OA 的之間也存在密切關(guān)系,且受到lncRNA 的調(diào)節(jié)。 LIANG 等[39]發(fā)現(xiàn),lncRNA MALAT1 可以靶向miR-127-5p,從而通過抑制骨橋蛋白和激活PI3K/Akt 信號通路,調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞增殖;lncRNA ARFRP1 通過靶向miR-15a-5p,激活NF-κB 通路,加重炎癥反應(yīng)過程,而沉默lncRNA ARFRP1 表達(dá),可以減緩OA 的進(jìn)程,有望為OA 的治療提供靶點。
表1 lncRNA 中作為ceRNA 在OA 中的作用及機(jī)制總結(jié)
circRNA 具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、高度保守、分布廣泛、特異性強等特點,不僅參與疾病的發(fā)展過程,而且可以作為診斷標(biāo)志物和治療靶點[40]。隨著研究的深入,越來越多的circRNA 被發(fā)現(xiàn),尤其是外周血、滑液等體液中,其易于獲取和檢測,在OA 中的診療價值越來越受到關(guān)注。 WANG 等[41]發(fā)現(xiàn),circ_RUNX2在OA 血清中顯著高表達(dá),利用生存曲線研究其預(yù)后價值,發(fā)現(xiàn)血清circ_RUNX2 可以作為早期診斷的生物標(biāo)志物和預(yù)后的判決指標(biāo);同樣,通過微陣列分析OA患者滑液中的circRNA 表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)circRNA(hsa_circ_0104595、hsa_circ_0104873 和hsa_circ_0101251)的表達(dá)出現(xiàn)顯著差異,因此,可以作為診斷OA 的特異性生物標(biāo)志物[42]。 此外,circRNA 也可以作為OA藥物的治療靶點,雖然目前還沒有開發(fā)出藥物,但是在實驗過程中,通過增強或者減弱circRNA 的表達(dá)顯示較好的治療效果[43]。circRNA 在OA 中的主要作用[44-52]詳見表2。
表2 circRNA 作為ceRNA 在OA 中的作用及機(jī)制總結(jié)
目前,研究circRNA 在OA 中的“海綿”功能已經(jīng)相當(dāng)成熟,盡管如此,對circRNA 和OA 的研究仍然存在局限性。一方面,如上所述,幾乎所有的研究都集中在circRNA 在OA 中的“海綿”功能,而其他機(jī)制如轉(zhuǎn)錄調(diào)控和與RBP 的相互作用仍然難以不清楚。另一方面,關(guān)于circRNA 在OA 中的臨床應(yīng)用的研究僅限于診斷生物標(biāo)志物和可能的治療靶點,許多新方向尚未探索。 所以深入挖掘circRNA在OA 中的作用,可能為診療OA 提供一個新的方向。
假基因,定義為蛋白質(zhì)編碼基因功能失調(diào)的轉(zhuǎn)錄本,其在產(chǎn)生過程中,在編碼基因序列中出現(xiàn)有害突變而形成,因其喪失了編碼蛋白質(zhì)的功能,所以在很長一段時間內(nèi)都認(rèn)為是無用的垃圾基因序列。 而隨著人類基因組計劃的改進(jìn)表明,許多假基因具有轉(zhuǎn)錄活性,以不同的方式在轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮作用。它的失調(diào)可以導(dǎo)致疾病的發(fā)生,其中,假基因作為ceRNA 是其發(fā)揮基因調(diào)控作用的重要方式,且這種作用方式已在多種疾病中得到證明[53]。然而,目前對假基因在OA 中研究較少。 LIU 等[54]研究發(fā)現(xiàn)TMSB4假基因lncRNA-MSR 在受損軟骨中被上調(diào),并在軟骨細(xì)胞中被激活以響應(yīng)機(jī)械應(yīng)力。 此外,lncRNAMSR 通過與軟骨細(xì)胞中的miRNA-152 競爭來調(diào)節(jié)TMSB4 的表達(dá)。 lncRNA-MSR 的上調(diào)引發(fā)了導(dǎo)致軟骨退化的病理變化,而lncRNA-MSR 的抑制可能成為OA 的潛在治療靶點。
目前,約14 000 個假基因在人類基因組中被發(fā)現(xiàn),其功能也被揭示。 假基因與親本基因有高度同源性,且兩者存在許多相同的MRE[55],因此,假基因是理想的ceRNA。 可以推斷,OA 病理過程中存在一定量的假基因作為ceRNA 發(fā)揮基因調(diào)控作用,但這還需要進(jìn)一步研究證實。 ceRNA 在OA 中的作用機(jī)制詳見圖2。 在Dicer 酶作用下,核內(nèi)前體miRNA 變?yōu)槌墒斓膍iRNA,釋放到胞質(zhì)后與Argonaute 蛋白結(jié)合形成miRISC,miRISC 可以與靶mRNA 的MRE結(jié)合,從而抑制mRNA 表達(dá)。含有相同的MRE 的不同類型RNA(lncRNA、circRNA),轉(zhuǎn)錄假基因作為ceRNA 競爭結(jié)合miRNA,從而阻礙miRNA結(jié)合靶mRNA,解除miRNA 抑制靶mRNA編碼蛋白作用。
圖2 OA 的ceRNA 調(diào)控機(jī)制
OA 屬于中醫(yī)學(xué)“痹病”范疇,中藥治療OA 具有多部位、多環(huán)節(jié)、多靶點的作用機(jī)制,對于OA 的治療具有重大的前景?,F(xiàn)有研究表明,中藥提取物以及中藥復(fù)方可以通過抑制炎癥反應(yīng)、促進(jìn)ECM 合成、抑制軟骨細(xì)胞凋亡等作用延緩OA[56]。 例如,中藥單體姜黃素可以降低前列腺素E2 水平而延緩膝OA的發(fā)展[57],中藥復(fù)方獨活寄生湯具有抗氧化應(yīng)激、軟骨保護(hù)、抗細(xì)胞凋亡、抑制炎癥反應(yīng)[58]等作用而治療各類型的OA。
進(jìn)一步研究表明,ceRNA 調(diào)控機(jī)制也是中藥治療OA 的重要調(diào)控方式。 例如,李濤研究發(fā)現(xiàn),益氣養(yǎng)血方可以上調(diào)lncRNA-UFC1 表達(dá),進(jìn)而競爭性結(jié)合miR-34a,抑制MMP13 的水平,從而延緩軟骨退變[59]。 lncRNA SNHG7 是重要的OA 抑制因子,在OA 患者中低表達(dá),其可競爭性吸附miR-34a 上調(diào)SYVN1 基因的表達(dá),進(jìn)而影響軟骨細(xì)胞增殖、凋亡和自噬,延緩OA[21]。 YAO 等[60]發(fā)現(xiàn)姜黃素可以通過靶向miR-34a 通過Akt/mTOR 通路激活自噬來發(fā)揮軟骨保護(hù)作用;而張麗等[61]利用脂多糖誘導(dǎo)的骨損傷細(xì)胞模型中,證實淫羊藿總黃酮可以調(diào)控miR-34a 的表達(dá),而發(fā)揮保護(hù)作用;LIU 等[62]發(fā)現(xiàn)中藥復(fù)方獨活寄生湯可以抑制miR-34a 表達(dá),調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激來抑制軟骨細(xì)胞凋亡,而治療OA;此外,補骨脂素和左歸丸等都可以調(diào)控miR-34a 表達(dá),在成骨細(xì)胞分化中發(fā)揮作用[63]。 上述結(jié)果提示,調(diào)節(jié)miR-34a 表達(dá),可以促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡,調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬等功能,發(fā)揮治療OA 的作用。 因此,這些中藥及其有效成分在lncRNA SNHG7/miR-34a 通路上可能參與相應(yīng)靶點的調(diào)控。
一些中藥單體也通過直接或間接ceRNA 機(jī)制發(fā)揮治療OA 的作用,例如:姬松茸多糖上調(diào)miR-382-3p 表達(dá)保護(hù)IL-1β 誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞損傷[64];紅花黃色素上調(diào)miR-140-5p 促進(jìn)IL-1β 誘導(dǎo)的OA軟骨細(xì)胞自噬,減少細(xì)胞凋亡和炎癥因子分泌[65];毛蕊異黃酮可增強OA 軟骨細(xì)胞的增殖能力,并減少細(xì)胞凋亡,其作用機(jī)制可能與上調(diào)細(xì)胞中miR-502-5p 表達(dá)有關(guān)[66]。 這些單體發(fā)揮治療作用的本質(zhì)可能與ceRNA 機(jī)制相關(guān),因此,中藥及其有效成分通過ceRNA 發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的機(jī)制研究將會有效推動OA相關(guān)中藥藥理研究的發(fā)展。 運用現(xiàn)代科學(xué)的研究理念,將中醫(yī)藥治療與ceRNA 作用機(jī)制相結(jié)合,或可對未來的OA 治療的研究提供一條新路徑。
眾所周知,OA 的患病率高、治愈率低、影響人群大以及診療方法相對缺乏,因此,明確其病因,深入探究其機(jī)制,對于OA 的早期診斷、藥物開發(fā)、靶點干預(yù)以及預(yù)測轉(zhuǎn)歸等都具有重要意義。 隨著高通量測序和生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)眾多的ceRNA 參與OA 的軟骨細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)、ECM合成與代謝、免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞的自噬等病理過程。 本文著重介紹了lncRNA、circRNA 和假基因等轉(zhuǎn)錄物,通過MRE 與miRNA 相結(jié)合,構(gòu)建一個復(fù)雜、巨大的ceRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò),參與OA 的各個生理病理過程,加深對轉(zhuǎn)錄物調(diào)控蛋白編碼過程和疾病的認(rèn)知,拓寬OA 的研究途徑。 從現(xiàn)有的研究水平看,ceRNA 的主要調(diào)節(jié)途徑是RNAs-miRNA-RNAs 模式,在此模式下關(guān)鍵的miRNA 和ceRNA 可有望成為OA 的診斷和治療的靶標(biāo)。例如人工miRNA 抑制劑,通過載體進(jìn)入細(xì)胞后,與細(xì)胞內(nèi)天然miRNA 完全或部分互補結(jié)合,緩解其對靶mRNA 的過度抑制,促進(jìn)有益的mRNA 的穩(wěn)定性及翻譯,從而可以恢復(fù)正常的細(xì)胞表型。 目前,人工miRNA 抑制劑已經(jīng)逐步應(yīng)用在靶mRNA 缺失和miRNA 高表達(dá)疾病的基因治療。 此外,利用miRNA“海綿吸附”效應(yīng),人工開發(fā)的miRNA 海綿模擬物,相比基因敲除和傳統(tǒng)人工miRNA 抑制劑技術(shù),有著更加穩(wěn)定、廣泛的特點,是一種有前景的治療策略。 然而,基于ceRNA理論的新型人工miRNA 抑制劑在OA 治療領(lǐng)域尚處于動物或細(xì)胞實驗階段,與臨床應(yīng)用還有一定的距離。
OA 中的ceRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜多樣,與眾多疾病一樣,OA 的ceRNA 機(jī)制是由miRNA 介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄調(diào)控的,它連接著編碼RNA 和ncRNA 的功能,ceRNA成分的豐度和亞細(xì)胞位置,與miRNA 親和力都是影響ceRNA 功能發(fā)揮的因素。此外,研制ceRNA 治療劑有效、精準(zhǔn)的遞送載體也是當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn),對突變基因的非特異性操作可能還會影響和改變正?;虻谋磉_(dá)。 但不可否認(rèn)的是,加深OA ceRNA 調(diào)節(jié)機(jī)制研究,對于OA 的診療仍有廣泛前景。 同時,中藥有效成分干預(yù)在OA 治療方面有巨大潛力,而基于ceRNA 調(diào)控的中醫(yī)藥治療OA 的機(jī)制研究也為OA 治療提供了新的研究方向。
湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報2022年8期