非編碼RNA 對(duì)強(qiáng)直性脊柱炎的調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展

黃楊竣，周紅海，陳龍豪，李季霖，陸慶旺，李東陽(yáng)

（廣西中醫(yī)藥大學(xué)骨傷學(xué)院，廣西 南寧 530001）

強(qiáng)直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種慢性進(jìn)行性炎癥性免疫疾病，在中國(guó)人群的發(fā)病率約為0.2%～0.4%，以青年男性居多，主要累及脊柱與骶髂關(guān)節(jié)，病變后期可出現(xiàn)脊柱和骶髂關(guān)節(jié)的融合，導(dǎo)致脊柱活動(dòng)性降低，嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量［1］。目前認(rèn)為AS 的發(fā)病可能與遺傳、環(huán)境或免疫等多因素相互作用有關(guān)，尚不清楚其作用機(jī)制，治療靶點(diǎn)不明確，現(xiàn)暫無(wú)標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)治療及維持緩解方案。因此，探索AS 的作用機(jī)制以及治療的新靶點(diǎn)，對(duì)于AS 的防治而言具有重要意義。

非編碼RNA（ncRNA）是基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中具有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)翻譯特性的RNA，包括微小RNA（miRNA）、長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）、環(huán)狀RNA（circRNA）等，近年來(lái)的研究表明，miRNA、lncRNA、circRNA 在AS 患者的組織中出現(xiàn)異常表達(dá)，并在AS 的發(fā)展中發(fā)揮重要調(diào)控作用，提示ncRNA 與AS有著密切聯(lián)系［2］。因此，本研究重點(diǎn)從miRNA、lncRNA、circRNA 在AS 發(fā)病中的診斷價(jià)值及作用機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 miRNA 與強(qiáng)直性脊柱炎

miRNA 是一組內(nèi)源性的短鏈非編碼RNA 分子，大多數(shù)由RNA 聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄，并通過(guò)調(diào)控其上游區(qū)域包含受轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控的典型核心啟動(dòng)子和增強(qiáng)子，以控制多個(gè)基因靶標(biāo)的表達(dá)，在生物調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用［3］。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的研究表明，miRNA 參與了AS 的發(fā)病過(guò)程［4］。

1.1 miRNA 參 與AS 骨 代 謝 調(diào) 控

在AS 的發(fā)病過(guò)程中存在著2 種相互矛盾的骨代謝過(guò)程：一是椎骨、突關(guān)節(jié)和韌帶結(jié)構(gòu)的病理性新骨形成，另一個(gè)是椎體內(nèi)小梁骨量的丟失，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。研究表明，miRNA 在AS 的骨代謝調(diào)控過(guò)程中發(fā)揮了重要作用［5］，提示miRNA 可能參與了AS 的骨代謝過(guò)程。

1.1.1 miRNA 調(diào)控Wnt/β-catenin 成骨途徑 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路是一條高度保守的通路，與骨代謝密切相關(guān)，主要通過(guò)Wnt 蛋白與卷曲蛋白受體和LRP5/6 共受體結(jié)合，抑制糖原合成酶激酶-3（GSK-3β） 的 β-catenin 磷 酸 化 和 降 解APC-Axin-GSK-3β 復(fù) 合 物，增 加β-連 環(huán) 蛋 白（β-catenin）在細(xì)胞質(zhì)中的穩(wěn)定性和積累，進(jìn)入細(xì)胞核與 T 細(xì)胞因子/淋巴增強(qiáng)因子（TCF/LEF）結(jié)合，從而發(fā)揮靶基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)功能［6］。目前已證實(shí)miR-29a、miR-17-5p、miR-96、miR-495 通 過(guò) 調(diào) 控Wnt/β-catenin 信號(hào)通路參與AS 的發(fā)病過(guò)程。Huang 等［7］通 過(guò) 實(shí) 驗(yàn) 證 實(shí) 了miR-29a 在AS 患 者 的外周血單個(gè)核細(xì)胞（PMBC）中的高表達(dá)水平，并與AS 病程及改良Stoke AS 柱評(píng)分（mSASSS）之間呈正相關(guān)，由于mSASSS 指數(shù)是一項(xiàng)反映脊柱新骨形成的復(fù)合指標(biāo)，故提示miR-29a 可能參與AS 的新骨形 成 過(guò) 程。扶 忠 超 等［8］發(fā) 現(xiàn)，miR-29a 在AS 患 者PMBC 高 表 達(dá) 的 同 時(shí)，Dickkopf 蛋 白1（DKK1）與GSK-3β 的的表達(dá)顯著降低，提示miR-29a 可能通過(guò)調(diào) 控DKK1、GSK-3β 等 因 子 參 與AS 的 新 骨 形 成。這一猜想在Li 等［9］的研究中得到了證實(shí)，通過(guò)生物信息學(xué)手段確定了DKK1、GSK-3β 是miR-29a 的直接標(biāo)靶。而DKK1 和GSK-3β 均是Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的負(fù)性調(diào)節(jié)因子，通過(guò)抑制該通路的表達(dá)而抑制其成骨作用，其中，DKK1 通過(guò)阻止Wnt 蛋白與LRP5/6 的結(jié)合來(lái)抑制Wnt 信號(hào)傳導(dǎo)，而GSK-3β 通過(guò) 在Thr-41、Ser-37 和Ser-33 處 磷 酸 化β-catenin 來(lái)破壞它的穩(wěn)定性。Li 等［9］的研究結(jié)果表明，miR-29a通過(guò)靶向抑制DKK1 和GSK-3β 的表達(dá)在，從而提高TCF/LEF 轉(zhuǎn)錄活性，促進(jìn)AS 的新骨形成。Qin等［10］發(fā)現(xiàn)，在AS 來(lái)源的成纖維細(xì)胞中，miR-17-5p的表達(dá)顯著升高，其在抑制DKK1 表達(dá)的同時(shí)，促進(jìn)了血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）的表達(dá)，而VEGF 是一種在血管生成中起關(guān)鍵作用的信號(hào)蛋白，主要參與軟骨內(nèi)骨化，提示miR-17-5p 可促進(jìn)成骨分化。隨后的體外和體內(nèi)試驗(yàn)則提示強(qiáng)直性蛋白質(zhì)同源物（ANKH）是miR-17-5p 的功能靶標(biāo)，miR-17-5p 通過(guò)靶向ANKH 的3’UTR 來(lái)調(diào)節(jié)AS 成纖維細(xì)胞的骨化過(guò)程。因此，miR-17-5p 可通過(guò)調(diào)控ANKH、DKK1、VEGF 來(lái)參與AS 進(jìn)展。蓬亂蛋白Dsh 同源物是Wnt/β-catenin 通路中的關(guān)鍵正性調(diào)控因子，主要通過(guò)抑制APC-Axin-GSK-3β 的功能來(lái)降低β-catenin 的磷酸化，促使細(xì)胞質(zhì)中的β-catenin 轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，與TCL/LEF 結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄激動(dòng)劑。研究顯示，miR-96 的過(guò)表達(dá)上調(diào)了Wnt1、β-catenin 和GSK-3β 的表達(dá)，通過(guò)誘導(dǎo)β-catenin 和GSK-3β 的磷酸化，激活Wnt 信號(hào)通路，并且miR-96 還可靶向調(diào)節(jié)Wnt 信號(hào)抑制劑SOST，從而促進(jìn)AS 的成骨因子堿性磷酸酶活性和鈣結(jié)節(jié)形成［11］。Du 等［12］在AS患者組織中提取的人成纖維樣滑膜細(xì)胞細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，miR-495 的表達(dá)低于健康對(duì)照組，通過(guò)生信方法及熒光素酶活性測(cè)定，確定DVL-2是 miR-495 的靶基因，miR-495 通過(guò)抑制DVL-2 增加了wnt3a、runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2（RUNX2）和β-catenin 的表達(dá)，促進(jìn)了HFLS 細(xì) 胞 的 成 骨 分 化。 因 此，miR-29a、miR-17-5p、miR-96、miR-495 均 可 通 過(guò) 調(diào) 控Wnt/β-catenin 信號(hào)通路促進(jìn)AS 的新骨形成。

1.1.2 miRNA 調(diào) 控BMP/TGF-β 成 骨 途 徑 骨 形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP-2）是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β 超家族（TGF-β）的成員，其通過(guò)與BMP 受體結(jié)合，作用于Smad 蛋白，使Smad1/5/8 末端絲氨酸殘基被磷酸化進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，作用于成骨細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RUNX2、Osterix等基因序列并上調(diào)其表達(dá)發(fā)揮成骨 調(diào) 節(jié) 作 用［13］。據(jù) 報(bào) 道，miR-204、miR-204-5p、miR-214-3p 可 通 過(guò) 調(diào) 控BMP/TGF-β 信 號(hào) 通 路 參與AS 的成骨分化過(guò)程。馮仲鍇等［14］通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR-204 在AS 來(lái)源的成纖維細(xì)胞中表達(dá)降低，通過(guò)生信分析預(yù)測(cè)了miR-204 的靶基因是RUNX2。經(jīng)分析，RUNX2 在AS 來(lái)源的成纖維細(xì)胞和BMP-2和TGF-β1 處理的成纖維細(xì)胞中高表達(dá)，而經(jīng)miR-204 轉(zhuǎn)染處理后，其表達(dá)則明顯降低。證明了miR-204 可通過(guò)抑制RUNX2，有效抑制成纖維細(xì)胞的骨化。Zhao 等［15］發(fā)現(xiàn)miR-204-5p 在AS 組織中表達(dá)明顯降低，而Notch2 表達(dá)的上調(diào)。通過(guò)TargetScan 預(yù) 測(cè)Notch2是miR-204-5p 的 靶 基 因，miR-204-5p 通過(guò)靶向Notch2 抑制AS 韌帶成纖維細(xì)胞中RUNX2 和BMP-2 的表達(dá)，抑制了AS 的骨形成。最新研究表明，miR-214-3p 在AS 成纖維細(xì)胞中下調(diào)，并可通過(guò)靶向BMP-2，阻斷BMP-TGFβ 軸來(lái)抑制 AS 成纖維細(xì)胞的成骨分化［16］?？芍?，miR-204、miR-204-5p、miR-214-3p 通 過(guò) 阻 斷BMP/TGF-β 信號(hào)通路傳導(dǎo)以抑制AS 韌帶成纖維細(xì)胞成骨分化。

1.1.3 miRNA 調(diào)控JAK/STAT 成骨途徑 除了Wnt/β-catenin 與BMP/TGF-β 信號(hào)通路之外，JAK/STAT 信號(hào)通路也是調(diào)節(jié)骨代謝的重要通路，有研究表明，miR-21 通過(guò)調(diào)節(jié)Janus 激酶2（JAK2）/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活子3（STAT3）參與AS 的成骨分化過(guò)程［17］。該研究顯示，miR-21 的表達(dá)和成骨活性與TNF-α 濃度呈負(fù)相關(guān)，在0.1 ng/mL 濃度時(shí)成骨活性最強(qiáng)，證明炎癥環(huán)境與異常骨形成具有相關(guān)性。同時(shí)，在miR-21 模擬物轉(zhuǎn)染的成纖維細(xì)胞中觀察到，JAK2 和STAT3 的表達(dá)升高，在小鼠體外注射miR-21 則會(huì)引起新骨形成及骶髂關(guān)節(jié)融合，提示miR-21 通過(guò)JAK2/STAT3 途徑促進(jìn)骨形成。

1.1.4 miRNA 調(diào)控破骨細(xì)胞生成 體內(nèi)骨重建還取決于成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞之間的平衡，當(dāng)這兩種細(xì)胞的功能障礙或異?？蓪?dǎo)致骨穩(wěn)態(tài)紊亂，故破骨細(xì)胞功能失常也是AS 骨代謝紊亂的重要因素之一。在Liu 等［18］的實(shí)驗(yàn)中，AS 患者的間充質(zhì)干細(xì)胞比健康供體者表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑制破骨細(xì)胞生成的能力，這一現(xiàn)象與CXC 趨化因子5（CXCL5）的分泌呈正相關(guān)，生物信息學(xué)分析表明CXCL5是miR-4284 的靶基因，使用miR-4284 抑制劑轉(zhuǎn)染細(xì)胞時(shí)，CXCL5分泌增加，并顯著抑制了破骨細(xì)胞生成，證實(shí)了miR-4284 通過(guò)靶向CXCL5 使AS 患者的MSC 表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑制破骨細(xì)胞生成的能力。程序性細(xì)胞死亡因子（PDCD）是促進(jìn)細(xì)胞凋亡的重要因子。Huang 等［19］研究發(fā)現(xiàn)AS 患者的miR-21 水平顯著升高，其表達(dá)水平與AS 的疾病持續(xù)時(shí)間、活動(dòng)性以及骨密度減少呈正相關(guān)，這可能與miR-21 靶向抑制PDCD4 進(jìn)而抑制破骨細(xì)胞凋亡，促進(jìn)破骨細(xì)胞分化有關(guān)，提示miR-21 可充當(dāng)AS 病理性破骨細(xì)胞生成中的相關(guān)標(biāo)志物。

因 此，miRNA 可 通 過(guò) 介 導(dǎo)Wnt/β-catenin、BMP/TGF-β、JAK/STAT 等信號(hào)通路以及相關(guān)成骨、破骨因子參與了AS 的骨代謝調(diào)控。以這些miRNA 為靶點(diǎn)，研制miRNA 與相關(guān)信號(hào)通路或基因的傳導(dǎo)的促進(jìn)/阻斷劑，進(jìn)而抑制AS 異常骨化，可以很大程度地降低AS 后期關(guān)節(jié)間的骨性融合幾率，從而提高患者的生存質(zhì)量。

1.2 miRNA 參與AS 免疫炎癥反應(yīng)

AS 是復(fù)雜的慢性炎癥性疾病，研究表明miRNA 參與了AS 的炎癥反應(yīng)過(guò)程［20］。輔助T 細(xì)胞17（Th17）作為CD4［+］ T 細(xì)胞的一個(gè)亞群，其特征是產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-17（IL-17），參與AS的 發(fā) 病 過(guò) 程。Chen 等［21］研 究 證 明，miR-10b-5p 在AS 患者的Th17 細(xì)胞表達(dá)增加，過(guò)表達(dá)的miR-10b-5p 可 降 低AS 的CD4+ T 細(xì) 胞 中Th17 的分化和IL-17A 的產(chǎn)生，這與miR-10b-5p 通過(guò)3’UTR 端結(jié)合抑制Th17 細(xì)胞中的MAP3K7，沉默的MAP3K7 進(jìn)而抑制IL-17A 的產(chǎn)生相關(guān)。

IL-23 是由單核細(xì)胞，巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞等分泌的異源二聚體細(xì)胞因子，主要通過(guò)促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化參與機(jī)體的免疫反應(yīng)。Lai 等［22］研究發(fā)現(xiàn)在IL-23 培養(yǎng)的K562 細(xì)胞中12 個(gè)miRNA 的表達(dá)水平顯著升高，4 個(gè)miRNA 水平降低。在這些IL-23 調(diào) 控 的miRNA 中，miR-29b-1-5p、miR-4449、miR-211-3p、miR-1914-3p 和miR-7114-5p 在AS 患者T 細(xì)胞中的表達(dá)明顯升高。其中，miR-29b-1-5p的轉(zhuǎn)染可抑制K562 細(xì)胞中IL-23 介導(dǎo)的STAT3 磷酸化，STAT3 是Th17 細(xì)胞分化所需的IL-23 信號(hào)通路的關(guān)鍵下游轉(zhuǎn)錄因子。經(jīng)過(guò)NGS 分析和驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)miR-29b-1-5p 還可上調(diào)血管生成素與干擾素-γ（IFN-γ）的 表 達(dá)。故miR-29b-1-5p 通 過(guò) 抑 制IL-23 介導(dǎo)的STAT3 磷酸化，在AS 的炎癥反應(yīng)過(guò)程中發(fā)揮負(fù)反饋控制作用。何孝亮等［23］在AS 患者外周血中發(fā)現(xiàn)miR-146a 表達(dá)升高且與TNF-α、IL-1β、IL-6 等炎性細(xì)胞因子以及病情活動(dòng)度呈正相關(guān)，提示miR-146a 可能通過(guò)調(diào)控炎性細(xì)胞因子參與AS 病情活動(dòng)，這一機(jī)制可能與miR-146a 抑制TRAF6基因的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但具體機(jī)制還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

由于miRNA 序列中的單核苷酸多態(tài)性可能會(huì)改變miRNA 的表達(dá)，并與AS 的發(fā)病機(jī)制相關(guān)。Xu等［24］研究了漢族人口中的miR-146a rs2910164G＞C 和miR-499 rs3746444T＞ C 這兩個(gè)SNP 與AS 的關(guān)系，以期尋找可用作鑒定早期AS 的候選標(biāo)記物。結(jié)果顯示，miR-146a rs2910164G＞ C 與AS 具有關(guān)聯(lián)性。然而，Niu 等［25］擴(kuò)大了該研究的樣本量后，得到了相反的結(jié)果，認(rèn)為這一差異可能是由不同隊(duì)列的抽樣引起的，提示miR-146a rs2910164G＞ C 作為AS 診斷標(biāo)記物的研究仍有待深入。由此可知，過(guò)表達(dá)的miR-29b-1-5p、miR-146a 可通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥因子促進(jìn)AS 的炎癥反應(yīng)，有望作為AS 治療的潛在靶點(diǎn)。

1.3 miRNA 參與AS 細(xì)胞自噬過(guò)程

自噬是細(xì)胞存活與死亡之間的紐帶，在大多數(shù)細(xì)胞應(yīng)激（例如營(yíng)養(yǎng)缺乏）下起細(xì)胞保護(hù)作用，而在嚴(yán)重或長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)激反應(yīng)下則可導(dǎo)致細(xì)胞死亡。此外，自噬也可以作為感染或炎癥的先天防御。在AS 的中晚期，巨噬細(xì)胞的自體吞噬作用可以減輕炎性反應(yīng)。let-7i 是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)控細(xì)胞自噬參 與AS 進(jìn) 展 的miRNA［26］。研 究 者 發(fā) 現(xiàn)miRNA let-7i 在Jurkat 細(xì)胞中過(guò)表達(dá)，并可顯著抑制其靶標(biāo)胰島素樣生長(zhǎng)因子-1 受體（IGF1R）的表達(dá)。IGF1R因子通過(guò)磷酸肌醇3-激酶/Akt 和絲裂原活化蛋白激酶途徑的轉(zhuǎn)導(dǎo)，保護(hù)T 細(xì)胞免于凋亡。該研究表明，抑制IGF1R 介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)會(huì)降低mTOR/Akt的磷酸化和Bcl-2 表達(dá)水平，并降低Bax/caspase-3/PARP 的負(fù)調(diào)節(jié)，從而隨后誘導(dǎo)自噬，而過(guò)表達(dá)的let-7i 通過(guò)抑制IGF1R 以誘導(dǎo)細(xì)胞自噬來(lái)保護(hù)T 細(xì)胞 免 于 凋 亡。Wang 等［27］在AS 患 者 的T 細(xì) 胞 中 觀察到miRNA-199a-5p 和自噬相關(guān)基因（LC3、beclin1和ATG5）的表達(dá)顯著降低，miRNA-199a-5p 的過(guò)表達(dá)可抑制靶基因Rheb，并使其下游信號(hào)mTOR 傳導(dǎo)異常，從而促進(jìn)了T 細(xì)胞自噬。王亞韓等［28］發(fā)現(xiàn)miR-148a-3p 在AS 患者中過(guò)表達(dá)，而其靶基因DNMT1的表達(dá)水平較低。過(guò)表達(dá)的miR-148a-3p 可促進(jìn)炎性因子（L-6、IL-17 和IL-23）的分泌，而且能夠顯著抑制自噬相關(guān)蛋白（Beclin-1 和ATG5）的表達(dá)并下調(diào)LC3 Ⅱ/LC3 Ⅰ的比例，表明miR-148a-3p 可能通過(guò)調(diào)控DNMT1 的表達(dá)參與調(diào)控AS 的T 細(xì)胞自噬及炎癥進(jìn)程。炭疽性毒素受體2（ANTXR2）作為一種膜蛋白，通過(guò)內(nèi)吞作用和相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)參與 介 導(dǎo) 細(xì) 胞 外 基 質(zhì) 穩(wěn) 態(tài)。Xia 等［29］證 實(shí) 了 在AS 患者外周血中的ANTXR2的表達(dá)被下調(diào)，而miR-124被上調(diào)，并通過(guò)熒光素酶報(bào)告測(cè)定法確定ANTXR2為miR-124 的靶基因。在隨后的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，過(guò)表達(dá)的miR-124 在Jurkat 細(xì)胞中顯著抑制了ANTXR2的表達(dá)，并促進(jìn)c-Jun 氨基末端激酶的激活并誘導(dǎo)自噬。

1.4 miRNA 參與AS 細(xì)胞程序性死亡過(guò)程

細(xì)胞程序性死亡是正常組織在整個(gè)生命進(jìn)程中（如新陳代謝的生理過(guò)程、機(jī)體創(chuàng)傷過(guò)程）都會(huì)發(fā)生的過(guò)程。按照死亡的方式不同，細(xì)胞死亡分為程序性死亡和非程序性死亡。程序性死亡又包含著細(xì)胞凋亡與細(xì)胞焦亡。其中，細(xì)胞凋亡是細(xì)胞通過(guò)外源性、內(nèi)源性和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)途徑以主動(dòng)結(jié)束生命的方式來(lái)清除受損及衰老細(xì)胞以維護(hù)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的過(guò)程，Li 等［30］觀察到在AS 患者的T 細(xì)胞中miR-130a-3p 表達(dá)下降，而其靶基因HOXB1 的表達(dá)升高。miR-130a-3p 模擬物可促進(jìn)Jurkat T 細(xì)胞的增殖能力并抑制細(xì)胞凋亡，但這些影響都可以被HOXB1 逆 轉(zhuǎn)，故miR-130a-3p 通 過(guò) 靶 向HOXB1 來(lái)調(diào)節(jié)T 細(xì)胞的存活。細(xì)胞焦亡是依靠炎性半胱天冬酶-1（caspase-1）形成質(zhì)膜孔，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的釋放和細(xì)胞裂解。研究發(fā)現(xiàn)，用miR-204 模擬物處理的成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞（FLS）抑制了細(xì)胞焦亡率和Caspase-1/PI 細(xì)胞分化，并降低了FLS 中的［Ca2+］、活性氧（ROS）、熱解相關(guān)基因（Caspase-1、Caspase-11和NLRP3）水平，而上調(diào)miR-204 的靶基因GSDMD則可阻止miR-204 過(guò)表達(dá)對(duì)FLS 的影響。而GSDMD 恰好是引發(fā)細(xì)胞焦亡的caspase-1通路關(guān)鍵因子，故上調(diào)的miR-204 通過(guò)抑制GSDMD 來(lái) 抑制AS 中FLS 的焦 亡［31］。

由此可知，miRNA 主要通過(guò)調(diào)控骨代謝、免疫炎癥反應(yīng)、細(xì)胞自噬及細(xì)胞程序性死亡途徑來(lái)參與AS 的發(fā)病過(guò)程。

2 lncRNA、circRNA 與強(qiáng)直性脊柱炎

lncRNA、circRNA 作為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）網(wǎng)絡(luò)的一員，通過(guò)與miRNA 應(yīng)答元件競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合或共享miRNA來(lái)調(diào)控靶基因，從而解除或減少miRNA 對(duì)靶基因的作用（又稱(chēng)為“海綿作用”），進(jìn)而對(duì)生物的發(fā)育和相關(guān)疾病產(chǎn)生影響［32］。

lncRNA 是一類(lèi)長(zhǎng)度超過(guò)200 個(gè)核苷酸的RNA轉(zhuǎn)錄物，其包含一個(gè)或多個(gè)miRNA 的結(jié)合位點(diǎn)，通過(guò)ceRNA 機(jī)制調(diào)節(jié)靶mRNA 的表達(dá)，主要參與表觀遺傳、基因轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后的基因表達(dá)調(diào)控，也參與AS 的發(fā)生與發(fā) 展［33］。lncRNA MEG3 是較早被發(fā) 現(xiàn) 參 與AS 疾 病 進(jìn) 程 的lncRNA。Li 等［34］發(fā) 現(xiàn)MEG3 在AS 患者中下調(diào)，下調(diào)的MEG3 與炎癥因子IL-1、IL-6、TNF-α 水平呈負(fù)相關(guān)，但這一抑制作用可以被miR-146a 的過(guò)表達(dá)所逆轉(zhuǎn)，qRT-PCR 確定了miR-146a 與MEG3 的靶向作用，因此，MEG3通過(guò)海綿化miR-146a 抑制炎癥細(xì)胞因子的水平。然而，也有學(xué)者指出，MEG3 表達(dá)水平與病程呈負(fù)相關(guān)，與自噬相關(guān)基因Beclin 1水平以及IL-23 水平呈正相關(guān)，推測(cè)MEG3 可能是通過(guò)抑制AS 患者的自噬水平參與AS 的發(fā)病和進(jìn)展，但其作用機(jī)制暫不詳［35］。lncRNA H19 也與炎性疾病的發(fā)病相關(guān)，Zhang 等［36］發(fā)現(xiàn)H19 在AS 患者中過(guò)表達(dá)，使用H19的小干擾RNA（Si-H19-1484）轉(zhuǎn)染細(xì)胞可抑制H19的表達(dá)，并顯著下調(diào)miR22-5p 的表達(dá)以及增加miR675-5p 的表達(dá)，降低了維生素D 受體以及IL-17A 和IL-23 細(xì)胞因子的表達(dá)，從而抑制了AS 的炎癥反應(yīng)。提示H19 可多靶向結(jié)合miR22-5p、miR675-5p，并 通 過(guò)H19-miR22-5p-VDR-IL-17A/IL-23 軸 與H19-miR675-5p-VDR-IL-17A/IL-23 軸促進(jìn)AS 炎癥反應(yīng)的進(jìn)行。NF-kB 信號(hào)通路可調(diào)節(jié)促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，LOC645166 是最近被證實(shí)通過(guò)NF-κB 信號(hào)通路參與AS 炎癥反應(yīng)的lncRNA［37］。LOC645166 在AS患者T 細(xì)胞中的表達(dá)降低，其通過(guò)與K63 連接的多聚泛素鏈結(jié)合抑制了由Toll 樣受體介導(dǎo)的自轉(zhuǎn)磷酸化并激活I(lǐng)KK2，進(jìn)而導(dǎo)致激活的IKK2 下調(diào)IκB磷 酸 化。穩(wěn) 定 的IκB 與NF-κB 結(jié) 合，使NF-κB/IκB復(fù)合物保留在細(xì)胞質(zhì)中。因此，LOC645166 通過(guò)結(jié)合K63 連接的多聚泛素鏈激活NF-κB 通路進(jìn)而促進(jìn)AS 的炎癥反應(yīng)。此外，LncRNA 還參與了AS 的異位骨化過(guò)程。Xie 等［38］微陣列以鑒定在成骨分化的 AS 的MSC 中差異表達(dá)的lncRNA，CNC 網(wǎng)絡(luò)和基因表達(dá)的相關(guān)性分析表明，lnc-ZNF354A-1、lnc-LIN54-1、lnc-FRG2C-3 和lnc-USP50-2 可 能 通過(guò)BMP2 參與ASMSC 的異常成骨分化過(guò)程，為進(jìn)一步探討lncRNA 調(diào)控AS 患者異位骨化提供了依據(jù)。王琛等［39］通過(guò)微陣列芯片從AS 患者的髖關(guān)節(jié)周?chē)g帶的上千種差異表達(dá)的lncRNA、miRNA 及mRNA 中篩選出lnc-NR_045553/miR-17-5p/FGD5調(diào)控軸，并在AS 患者的骨髓MSC 中發(fā)現(xiàn)lnc-NR_045553 以ceRNA 的方式與FGD5 競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合miR-17-5p，緩解miRNA 對(duì)靶基因的負(fù)調(diào)控作用，促進(jìn)FGD5 的表達(dá)，激活Wnt/B-catenin 信號(hào)通路，從而正向調(diào)控成骨分化過(guò)程?？芍?，lncRNA 主要通過(guò)“海綿化”miRNA 調(diào)控Mrna 表達(dá)來(lái)參與AS 的炎癥反應(yīng)、成骨分化過(guò)程。因此，與miRNA 相比，lncRNA 存在的多靶點(diǎn)效應(yīng)可能在未來(lái)的臨床轉(zhuǎn)化及實(shí)際應(yīng)用中獲益更大。

表1 miRNA 在強(qiáng)直性脊柱炎的調(diào)控作用Tab 1 Regulation of miRNA in ankylosing spondylitis

CircRNA 是一類(lèi)具有共價(jià)閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的新型內(nèi)源性非編碼RNA，這種封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)使它們非常穩(wěn)定，且由于其具有組織特異性，在許多組織中高度保守，是良好的治療靶點(diǎn)及生物標(biāo)記物。高麗紅 等［40］在AS 患 者 的 記 憶 性CD4+T 細(xì) 胞 中 發(fā) 現(xiàn)circPDESA、circCCNY 和circRASA1 在AS 中表達(dá)明顯上調(diào)，隨后的實(shí)驗(yàn)證明circCCNY 和circRASA1 可 作 為miR-181c-5p 的 海 綿，調(diào) 控PKC-δ 的 表達(dá)，干擾circCCNY、circRASA1 表達(dá)或過(guò)表達(dá)miR-181c-5p 模 擬 物 均 可 降 低PKC-δ 的 表 達(dá)，并 觀察到自噬相關(guān)基因ATG5、ATG7 和LC3B-Ⅱ表達(dá)明顯下降，提示細(xì)胞自噬水平的降低。因此，circCCNY、circRASA1 通過(guò)海綿吸附miR-181c-5p調(diào) 控PKC-δ 以 促 進(jìn) 細(xì) 胞 自 噬 水 平。Li 等［41］發(fā) 現(xiàn)hsa_circ_0056558 和CDK6 在 AS 組 織 中 的 表 達(dá) 水平均顯著高于正常樣本，并可正向調(diào)控PI3K/AKT/NF-kB 信號(hào)通路的相關(guān)蛋白水平，這一反饋可被miR-1290 抑制，因此，hsa_circ_0056558 可以通過(guò)靶向結(jié)合miR-1290，促進(jìn)CDK6 表達(dá)在AS 中的表達(dá)來(lái)抑制細(xì)胞增殖和分化。cicrRNA 功能穩(wěn)定且特異性強(qiáng)，在多項(xiàng)生物調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，有望成為AS 的早期診斷標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)，但目前關(guān)于circRNA 與AS 的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道較少，研究有待深入。

表2 lncRNA/cicrRNA 在強(qiáng)直性脊柱炎的調(diào)控作用Tab 2 Regulation of lncRNA/cicrRNA in ankylosing spondylitis

3 小結(jié)

由于AS 的病因復(fù)雜、發(fā)病機(jī)制以及治療靶點(diǎn)尚不明確，目前其干預(yù)措施未達(dá)成共識(shí)，故臨床治療以緩解癥狀、控制病情進(jìn)展為主，導(dǎo)致其治療難度大、致殘率高，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的ncRNA 與AS 的骨代謝、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞存活過(guò)程有著密切聯(lián)系，說(shuō)明ncRNA 參與了AS 的生理病理變化，預(yù)示其具有廣闊的研究前景。因此，尋找能夠作為AS 早期診斷生物標(biāo)記和治療靶點(diǎn)的ncRNA，闡明其作用機(jī)制，制定更為有效的干預(yù)方法或?qū)⒊蔀槲磥?lái)研究的方向。此外，對(duì)功能穩(wěn)定且特異性強(qiáng)的circRNA 以及其他ncRNA（如小干擾RNA、PiWi蛋白相互作用RNA 等）的研究過(guò)少，相信隨著研究深入，更多相關(guān)調(diào)控機(jī)制會(huì)被揭示。