孫 廣 候貽莉 吳 輝 王 萍
(安順市人民醫(yī)院,安順561000)
類風濕性關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一種以滑膜關(guān)節(jié)受累為主要臨床表現(xiàn)的系統(tǒng)疾病,多發(fā)生于雙手關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)及足關(guān)節(jié)等[1]。流行病學研究表明,中國RA疾病發(fā)生率為0.32%~0.40%,隨著人口老齡化的增加,RA患病人數(shù)逐年增加,是導致殘疾的主要關(guān)節(jié)疾病之一[2]。目前臨床主要以延緩疾病進展,減輕關(guān)節(jié)炎癥為主,尚無根治RA疾病的治療策略。因此,盡早診斷出RA疾病有利于及時干預(yù),減緩疾病發(fā)展,減少致殘情況的發(fā)生。研究表明,免疫細胞活性失衡、炎癥反應(yīng)、自身抗體生成等在RA疾病發(fā)生中具有重要作用[3]。既往研究表明,多種微小RNAs(Micro RNAs,miRNAs)對以上生物過程具有一定調(diào)控作用[4]。另外研究表明,外泌體攜帶的miRNA在一定程度上可反映其產(chǎn)生細胞的病理狀態(tài),如在胰腺炎大鼠模型中,來自胰腺泡細胞的外泌體中包含大量調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)的miRNAs,參與激活肺泡巨噬細胞,引起炎癥反應(yīng)[5]。因此,本研究通過檢測RA患者血清外泌體中miR-223、miR-155表達情況,并分析二者與RA患者臨床特征和炎癥因子水平的相關(guān)性,旨在揭示血清外泌體miR-223、miR-155表達在RA疾病發(fā)生發(fā)展中作用。
1.1一般資料 納入2015年4月~2017年8月在本院初診的RA患者77例為研究對象,其中男23例,女54例,年齡26~80歲,平均(50.23±9.85)歲,所有患者均進行28關(guān)節(jié)疾病活動性評分(Disease activity score in 28 joints,DAS28),根據(jù)2010年歐洲抗風濕聯(lián)盟和美國風濕協(xié)會修訂的RA診斷標準[6]進行診斷,納入標準:①均符合上述RA診斷標準;②年齡26~80歲;③入院治療前未進行抗風濕藥物治療;④知悉本研究內(nèi)容并自愿加入;⑤依從性良好。排除標準:①排除合并其他自身免疫性疾病患者;②排除患有感染性疾病患者;③排除其他可能引起炎癥反應(yīng)疾病患者;④排除患有高血壓、糖尿病、肝腎疾病等患者。另選取同期在本院進行體檢的健康者75例為對照,其中男19例,女56例,年齡28~80歲,平均(49.78±9.35)歲。兩組受試者年齡、性別比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
1.2方法
1.2.1資料采集 收集受試者年齡、性別一般資料和DAS28評分、抗環(huán)瓜氨酸多膚抗體(anti-cyclic peptide containing citrulline,anti-CCP)抗體、C反應(yīng)蛋白(Creaction protein,CRP)、紅細胞沉降率(Erythrocyte sedimentation rate,ESR)、類風濕因子(Rheumatoid factor,RF)等實驗室檢查指標。
1.2.2標本采集 分別于體檢當日和入院12 h內(nèi)采集體檢者和RA患者肘靜脈血(6 ml/人),置于抗凝真空管中,取2 ml離心后保存上清,待測;剩余4 ml 采用外泌體試劑盒(德國QIAGEN公司)提取收集血清外泌體。
1.2.3檢測方法 采用ELX800自動酶標儀(美國BioTech公司)通過人腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor,TNF)-α酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(貨號:ab181421,美國ABCam公司)、人白介素(Interleu-kin-6,IL-6)酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(貨號:ab46027,美國ABCam公司)、人IL-17酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(貨號:ab119535,美國ABCam公司)、人IL-1β酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(貨號:ab197447,美國ABCam公司)測定各受試者血清中TNF-α、IL-6、IL-17和IL-1β水平;采用外泌體RNA提取試劑盒(美國Life公司)提取血清外泌體總RNA,試劑盒富集miRNAs,以U6作為內(nèi)參,采用實時熒光定量(real-time fluorescence quantitative,qRT)-PCR技術(shù)檢測并分析血清外泌體中miR-223、miR-155表達。
2.1兩組受試者臨床特征比較 RA組患者的性別、年齡與對照組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);RA組患者的DAS28評分、抗CCP抗體水平、血清CRP水平、紅細胞沉降率、類風濕因子水平,見表1。
2.2血清外泌體miR-223、miR-155水平的比較 RA組患者血清外泌體miR-223、miR-155相對表達量均明顯高于對照組健康者(P<0.05),見表2。
2.3血清外泌體miR-223、miR-155水平對RA疾病的診斷價值 ROC結(jié)果顯示,miR-223對RA疾病診斷的AUC為0.842(95%CI:0.754~0.931,P<0.05),miR-223/U6≥3.53診斷RA疾病的敏感度為82.51%,特異度為78.56%,詳見圖1A;miR-155對RA疾病診斷的AUC為0.764(95%CI: 0.635~0.857,P<0.05),miR-155/U6≥4.15診斷RA疾病的敏感度為61.83%,特異度為76.58%,詳見圖1B。
表1 兩組受試者臨床特征比較
Tab.1 Comparison of clinical characteristics between two groups of subjects
CharacteristicsRA groupControl groupt/χ2PGender(Male/Female)23/5419/560.3910.532Age(Year)50.23±9.8549.78±9.350.2890.773DAS28(Point)5.97±1.12046.1580.000Anti-CCP antibody(U/ml)213.59±42.57043.4480.000CRP(mg/L)16.37±3.450.34±0.0540.2310.000ESR(mm/h)36.75±9.7811.81±2.1421.5850.000RF(U/ml)437.27±73.56051.4760.000
表2 血清外泌體miR-223、miR-155表達的比較
Tab.2 Comparison of serum exosomes miR-223 and miR-155 expression
GroupsnmiR-223/U6miR-155/U6Control751.01±0.161.07±0.23RA773.46±0.734.08±0.79t-28.40631.711P-0.0000.000
圖1 血清外泌體miR-223、miR-155水平診斷RA疾病的價值Fig.1 Value of serum exosomes miR-223 and miR-155 in diagnosis of RA disease
表3 血清炎癥因子水平的比較
Tab.3 Comparison of serum inflammatory factors levels
GroupsnTNF-α(pg/L)IL-6(ng/L)IL-17(ng/L)IL-1β(ng/L)Control756.87±1.371.46±0.2914.75±2.761.53±0.31RA7716.23±3.2513.48±2.5838.64±7.3920.18±3.94t-23.24240.62326.53341.409P-0.0000.0000.0000.000
表4 血清外泌體miR-223、miR-155水平與RA患者臨床特征的相關(guān)性分析
Tab.4 Correlation between serum exosome miR-223 and miR-155 levels and clinical features of RA patients
FactorsmiR-223rPmiR-155rPDAS280.5090.0000.5150.000Anti-CCP antibody0.5930.0000.5940.000CRP0.6020.0000.4970.000ESR0.6150.0000.6030.000RF0.5760.0000.5430.000
2.4兩組受試者血清炎癥因子水平的比較 檢測結(jié)果顯示,RA患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、IL-1β水平均明顯高于對照組健康者(P<0.05),見表3。
2.5血清外泌體miR-223、miR-155水平與RA患者臨床特征的相關(guān)性 Pearson檢驗顯示,血清外泌體miR-223、miR-155水平與RA患者DAS28評分、血清抗CCP抗體、CRP、ESR、RF水平正相關(guān)(P<0.05),見表4。
2.6血清外泌體miR-223、miR-155水平與RA患者血清炎癥因子水平的相關(guān)性 Pearson檢驗顯示,血清外泌體miR-223、miR-155水平均與RA患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、IL-1β水平正相關(guān)(P<0.05)。
表5 血清外泌體miR-223、miR-155水平與RA患者炎癥因子水平的相關(guān)性分析
Tab.5 Correlation analysis between serum exosome miR-223 and miR-155 levels and inflammatory factor levels in RA patients
FactorsmiR-223rPmiR-155rPTNF-α0.5090.0000.5980.000IL-60.5860.0000.6110.000IL-170.6210.0000.6710.000IL-1β0.5540.0000.5840.000
RA早期主要表現(xiàn)為滑膜炎,是關(guān)節(jié)病變的基礎(chǔ),進一步發(fā)展可導致患者軟骨或骨組織損傷,甚至造成關(guān)節(jié)功能喪失,導致殘疾,嚴重影響患者身體健康和生活質(zhì)量。RA疾病早期表現(xiàn)為細胞浸潤性和滲出性,滑膜組織間質(zhì)出現(xiàn)炎癥細胞浸潤,炎癥因子水平增加[7]。RA患者以30歲以上女性為主,涉及各個年齡段,隨著我國人口老齡化水平增加,RA發(fā)病率隨之逐年增加[8]。RA疾病發(fā)生時,患者關(guān)節(jié)已經(jīng)出現(xiàn)一定程度損傷,是導致殘疾的關(guān)節(jié)疾病之一,但其發(fā)病機制尚不明確。在疾病早期,采用非甾類抗炎藥或糖皮質(zhì)激素等抗風濕類藥物處理可延緩疾病進展,改善患者癥狀,因此探究RA疾病發(fā)生機制,尋找合適生物指標,對RA疾病早期診斷和盡早治療具有重要意義。
外泌體是一類含有核酸、脂類、蛋白質(zhì)等物質(zhì),由多種細胞產(chǎn)生,分泌進入循環(huán)系統(tǒng)的膜性囊泡結(jié)構(gòu),其中包含有miRNA、長鏈非編碼RNA等核酸類物質(zhì),具有在細胞間傳遞信號的作用[9]。miRNAs可與目標基因mRNA 3′非編碼區(qū)進行特異結(jié)合,啟動目標基因mRNA降解或抑制目標基因轉(zhuǎn)錄翻譯,進而調(diào)控免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)等生物學過程。隨著研究的深入,學者們發(fā)現(xiàn)miRNA參與自身免疫性疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、腫瘤等多種疾病的發(fā)生[10]。另外,被包裹在外泌體中的miRNAs可有效避免血清中RNA酶降解,可被完整傳遞給受體細胞,參與調(diào)解生理過程[11]。Gao等[12]研究發(fā)現(xiàn),來源自樹突狀細胞的外泌體可作用于受體細胞膜TNF-α,激活NF-κB通路,增加動脈血管內(nèi)皮的炎癥程度,加重動脈粥樣硬化程度。近期研究表明,外泌體與RA疾病發(fā)病過程相關(guān),通過將核酸等生物分子從供體細胞轉(zhuǎn)移至受體細胞,參與調(diào)控受體細胞內(nèi)信號通路并影響其功能[13]。基于以上研究結(jié)果,推測血清外泌體中miRNA表達可能作為潛在標志物用于RA疾病診斷。然而,目前關(guān)于RA患者血清外泌體miRNA表達模式的研究相對較少。
miR-223是一類哺乳動物常見的miRNA之一,存在于多種細胞、組織中,參與炎癥反應(yīng)等過程。Li等[14]研究發(fā)現(xiàn),miR-223在RA患者血清中表達上調(diào),參與破骨形成過程,動物實驗表明,抑制miR-223表達可有效降低關(guān)節(jié)炎小鼠的關(guān)節(jié)炎評分、組織學評分及骨組織侵蝕,表明抑制miR-223活性可能作為治療RA的策略。Shibuya等[15]發(fā)現(xiàn),miR-223在RA患者滑膜組織中高表達,細胞實驗表明,過表達miR-223可顯著促進破骨細胞生成,破骨細胞增多是RA疾病發(fā)生的原因之一,提示miR-223可能作為治療RA潛在靶點。以上研究表明,miR-223在RA患者血清及滑膜組織中均表達上調(diào),參與RA疾病發(fā)生,但是關(guān)于RA患者血清外泌體中研究較少。本研究發(fā)現(xiàn),RA患者血清外泌體中miR-223水平顯著高于對照者,與Filková等[16]在RA患者血清中發(fā)現(xiàn)一致,表明miR-223在RA患者血清外泌體及血清中均呈高表達,可能參與RA疾病發(fā)生。ROC分析發(fā)現(xiàn),血清外泌體miR-223對RA疾病診斷的AUC為0.842,表明檢測血清外泌體miR-223水平可有效區(qū)分RA患者和健康者。另外,Elmesmari等[17]研究發(fā)現(xiàn),miR-155在RA患者外周血、單核細胞中表達均顯著高于對照組,可通過調(diào)節(jié)趨化因子和促炎癥趨化因子受體表達促進炎癥細胞聚集在關(guān)節(jié)滑膜,引發(fā)疾病。Alivernini等[18]發(fā)現(xiàn),miR-155在RA患者外周血B細胞中高表達,可促進滑膜組織中IL-21等炎癥因子表達,與滑膜組織炎癥嚴重程度有關(guān),表明miR-155在RA疾病中是激活B細胞的重要調(diào)控因子。本研究發(fā)現(xiàn),RA患者血清外泌體miR-155水平顯著高于對照者,與Rajasekhar等[19]在RA患者單核細胞和滑膜液中發(fā)現(xiàn)一致,表明血清外泌體miR-155表達上調(diào)可能參與RA疾病發(fā)生。ROC分析發(fā)現(xiàn),血清外泌體miR-155對RA疾病診斷的AUC為0.764,表明檢測血清外泌體miR-155水平可有效區(qū)分RA患者和健康者。
進一步分析發(fā)現(xiàn),血清外泌體miR-223、miR-155水平與RA患者DAS28評分、血清抗CCP抗體、CRP、ESR、RF水平正相關(guān),提示血清外泌體miR-223、miR-155與RA疾病進展有關(guān)。RA疾病是一種自身免疫性疾病,早期主要表現(xiàn)為病理性滑膜炎,研究發(fā)現(xiàn),RA患者的滑膜組織中聚集有大量巨噬細胞等,產(chǎn)生并分泌大量TNF-α、IL-6等炎癥因子進入循環(huán)系統(tǒng),在RA疾病發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[20]。與前人研究一致,本研究所納入RA患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、IL-1β水平亦明顯高于對照者。進一步研究提示,血清外泌體miR-223、miR-155水平與RA患者血清TNF-α、IL-6、IL-17、IL-1β水平正相關(guān),提示血清外泌體miR-223、miR-155可能通過調(diào)控TNF-α、IL-6、IL-17、IL-1β表達,參與RA疾病進展過程,這為進一步研究血清外泌體如何參與調(diào)節(jié)RA疾病發(fā)生和進展提供了一定思路。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)miR-223、miR146a在RA患者血清外泌體中高表達,與患者疾病嚴重程度和血清炎癥因子水平有關(guān),提示血清外泌體miR-223、miR146a高表達參與RA疾病發(fā)生。