李倩云 肖建輝

（遵義醫(yī)科大學附屬醫(yī)院醫(yī)藥生物技術研究所，遵義市醫(yī)藥生物技術重點實驗室，遵義563003）

骨性關節(jié)炎（osteoarthritis，OA）是目前全世界最常見的好發(fā)于負重膝關節(jié)、髖關節(jié)的慢性退行性關節(jié)疾病，其特征為進行性軟骨退化和喪失、骨贅形成、軟骨下骨重建、細胞外基質(zhì)降解，最終導致關節(jié)僵硬、腫脹、疼痛和功能喪失，嚴重影響老年人的日常生活[1-3］。目前，OA的發(fā)病機制尚不明確，研究表明主要與軟骨細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）合成代謝與分解代謝不平衡導致軟骨異常重塑有關。根據(jù)流行病學數(shù)據(jù)顯示，2017年約有3.03億人患有骨性關節(jié)炎，隨著年齡增加男女患病率為1∶1.5，其原因可能與女性激素失調(diào)有關。國際骨關節(jié)組織指出2020年OA將成為致殘的第四大原因[4］。傳統(tǒng)的治療方法包括物理療法、藥物治療及手術關節(jié)置換等，但其效果僅能改善疼痛癥狀且存在不良反應及術后風險并不能阻斷或治愈OA。由于軟骨組織缺乏血管、神經(jīng)、淋巴液的營養(yǎng)支持且軟骨細胞屬于終末分化細胞，其增殖能力極弱，破壞后難以再生[5-6］，因此，OA的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷及早期治療成為目前極具挑戰(zhàn)的新目標。

隨著2000年人類基因組計劃（Human Genome Project，HGP）完成，科學家們發(fā)現(xiàn)人類基因組30億堿基中編碼蛋白質(zhì)的DNA比例僅不到2%，但發(fā)現(xiàn)了大量非編碼序列[7-8］。2012年DNA元件百科全書項目（Encyclopedia of DNA Elements，ENCODE）完成，證明人基因組中大約有80%的DNA具有功能，而非編碼RNA（non-coding RNA，ncRNA）的發(fā)現(xiàn)具有里程碑式的作用[9］。其中，長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是指一類長度大于200個核苷酸多數(shù)不編碼蛋白質(zhì)少數(shù)能翻譯為短肽，存在于細胞核和細胞質(zhì)中的RNA調(diào)控分子，其可在RNA聚合酶Ⅱ（RNA polymeraseⅡ，RNAPⅡ）作用下調(diào)控基因表達，包括染色質(zhì)重構(gòu)、轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后修飾等[10-12］。大多數(shù)lncRNA保守性差，早期被認為是轉(zhuǎn)錄過程中產(chǎn)生的“垃圾”序列，近年來隨著研究的不斷深入發(fā)現(xiàn)lncRNA與心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及腫瘤的發(fā)病密切相關，并且日漸成為診斷與治療的靶點[13-15］。近年來關于lncRNA在OA中的作用機制研究逐漸增多，其可能參與調(diào)控ECM蛋白水解降解、抑制軟骨細胞凋亡、調(diào)節(jié)炎癥反應、血管生成及自噬等。為了進一步了解其在骨關節(jié)炎中的功能，本文就lncRNA的特點及在骨性關節(jié)炎發(fā)生發(fā)展過程中的作用機制予以綜述，為骨關節(jié)炎的預防及治療提供理論依據(jù)。

1 lncRNA

1.1 lncRNA的分類 lncRNA是繼miRNA后的研究熱點，迄今為止，lncRNA的分類尚無確切標準，常見的分類方式為與附近編碼蛋白質(zhì)基因的位置不同將lncRNA分為6大類[16］：①反義型lncRNA（anti‐sense，AS），指一類與編碼基因反向轉(zhuǎn)錄的lncRNA，在哺乳動物中這類lncRNA約占20%，其分布、發(fā)育與疾病調(diào)控關系密切，起調(diào)控附近基因轉(zhuǎn)錄的作用，通常加-AS命名，例如：AFAP1-AS1、OIP5-AS1、FAM83H-AS1；②內(nèi)含子型lncRNA（intronic，IT），指在基因內(nèi)含子區(qū)編碼的lncRNA，通常加“-IT”后綴命名，例如：SPRY4-IT1；③重疊轉(zhuǎn)錄型lncRNA（overlapping，OT），其編碼序列為跨越內(nèi)含子和外顯子的lncRNA，通常用“-OT”后綴命名，例如：OSX2-OT；④長鏈基因間lncRNA（long intergenic lncRNA，lincRNA），其編碼區(qū)域位于兩基因中間，與任何基因的編碼序列均不重疊，通常用“l(fā)inc”命名，例如：lincRNA-p21、linc00570、linc00485；⑤反義上游雙向啟動子lncRNA（antisense upstream，Au），指向兩個相反方向轉(zhuǎn)錄，通常以Au命名，例如：GENE2-Au1；⑥eRNA（enhancer lncRNA），起到促進基因轉(zhuǎn)錄的作用（圖1）。

圖1 lncRNA命名分類Fig.1 Nomenclature of lncRNA

1.2 lncRNA的生物學功能 lncRNA參與調(diào)控多種重要的生物學過程，包括染色體沉默、基因組印記以及染色體修飾、轉(zhuǎn)錄激活、蛋白質(zhì)核內(nèi)運輸、調(diào)控生物體胚胎發(fā)育、組織分化等。根據(jù)lncRNA的調(diào)控方式分為DNA調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻譯調(diào)控、翻譯后修飾調(diào)控：①DNA調(diào)控：在轉(zhuǎn)錄前發(fā)揮基因調(diào)控作用，主要指對染色質(zhì)開放或關閉狀態(tài)進行調(diào)控。lncRNA可調(diào)控組蛋白乙?；駾NA的甲基化影響轉(zhuǎn)錄[17］；②轉(zhuǎn)錄調(diào)控：對轉(zhuǎn)錄過程進行調(diào)控，包括：起始、延伸和終止三個過程。對轉(zhuǎn)錄因子起到招募（recruitment）和抑制（inhibitor）的作用影響調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄；③轉(zhuǎn)錄后調(diào)控：lncRNA可結(jié)合mRNA5'端或3'端特定區(qū)域影響可變剪切；mRNA加工成熟后需轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)進行蛋白翻譯，lncRNA可影響mRNA的定位；lncRNA可介導mRNA降解，mRNA的豐度直接影響蛋白質(zhì)的產(chǎn)量；④翻譯調(diào)控：lncRNA通過結(jié)合mRNA的5'-UTR非翻譯區(qū)促進翻譯過程；⑤翻譯后修飾調(diào)控。值得關注的是2011年，SALMENA等[18］首次提出競爭性內(nèi)源RNA（com‐peting endogenous RNA，ceRNA）的概念。ceRNA是lncRNA發(fā)揮作用的一種新型作用機制，即lncRNA可與miRNA的結(jié)合位點競爭性結(jié)合，并通過海綿吸附作用于靶基因的3'-UTR區(qū)使mRNA穩(wěn)定表達，這種作用又被稱為“miRNA海綿”。

1.3 lncRNA的調(diào)控機制 隨著對lncRNA的深入研究，發(fā)現(xiàn)lncRNA具有信號分子、分子誘導、導向分子及分子支架等生物學功能[19］。①信號分子：lnc-RNA可在不同刺激條件和信號通路下，作為信號傳導分子參與信號通路傳導。lncRNA作為信號傳遞分子通過堿基互補配對原則與DNA結(jié)合參與調(diào)控表達，由于不涉及蛋白質(zhì)翻譯，故對于急性反應可作出更迅速的反應；②分子誘導：lncRNA轉(zhuǎn)錄后與靶蛋白（轉(zhuǎn)錄因子、染色質(zhì)修飾蛋白等轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子）結(jié)合形成復合體進而調(diào)控下游基因轉(zhuǎn)錄；③導向分子：指引lncRNA和蛋白結(jié)合作用于靶基因，將復合物定位于特定的DNA序列上。研究發(fā)現(xiàn)ln‐cRNA介導的這種轉(zhuǎn)錄調(diào)控作用可為順式作用模式，也可為反式作用模式；④分子支架：lncRNA可起到“中心平臺”的作用，即多個相關轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合在lncRNA分子上，使不同信號通路之間信息交匯和整合，有利于機體對外界信號和刺激產(chǎn)生反饋調(diào)節(jié)。

2 lncRNA在軟骨形成中的作用

目前認為，在軟骨形成過程中miRNA、轉(zhuǎn)錄因子及信號通路的研究相對較多，而lncRNA的研究仍處于探索階段，故研究其在軟骨形成中的作用尤為重要。軟骨分為3種類型：透明軟骨、彈性軟骨和纖維軟骨。軟骨形成是軟骨發(fā)育的主要過程，軟骨發(fā)育共包含5個階段：起始間充質(zhì)干細胞、軟骨細胞、軟骨細胞分化、軟骨細胞肥大及軟骨基質(zhì)鈣化和降解。軟骨細胞是軟骨中唯一的細胞類型，主要保持滑膜關節(jié)的穩(wěn)態(tài)，軟骨細胞形成始于間充質(zhì)干細胞（mesenchymal stem cells，MSC）[20］。間充質(zhì)干細胞是一類具有自我更新、多向分化潛能且來源廣泛的細胞，可參與軟骨修復和再生與OA的發(fā)生關系密切[21］。PANG等[22］研究表明過表達lncRNA H19后可誘導脂肪間充質(zhì)干細胞（adipose mesenchymal stem cells，ADSCs）向軟骨細胞分化，并證明lncRNA H19主要通過競爭STAT2的miRNA發(fā)揮ADSCs軟骨分化過程中的調(diào)控作用。研究表明在人滑膜間充質(zhì)干細胞（human synovial mesenchymal stem cells，hSFMSCs）軟骨分化過程中過表達ZBED3-AS1可上調(diào)zbed3進而調(diào)控Wnt/β-catenin信號傳導途徑增強軟骨形成潛能[23］。HUYNH等[24］發(fā)現(xiàn)lncRNA GRASLND可直接作用于SOX9下游，通過與真核起始因子激酶2（EIF2AK2）結(jié)合抑制干擾素-γ（IFN-γ）增強軟骨形成。近年來，研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子SOX4可通過直接結(jié)合lncRNA DANCR（分化拮抗非蛋白質(zhì)編碼RNA）的啟動子增強SMSCs的增殖和軟骨形成，DANCR上調(diào)與mRNA直接相互作用激活myc、Smad3和STAT3的表達，并且證明了DANCR、miR‐NA-1305和Smad4之間的串擾在SMSCs增殖和分化中起重要作用[25］。越來越多的研究表明lncRNA可成為軟骨治療的潛在靶標，靶向lncRNA及相關通路可能成為軟骨再生的可行方法（表1）。

表1 lncRNA在軟骨形成中的作用Tab.1 Role of lncRNA in cartilage formation

3 lncRNA在骨性關節(jié)炎中的作用

OA通常表現(xiàn)為軟骨關節(jié)結(jié)構(gòu)改變，最終導致患者出現(xiàn)關節(jié)疼痛、功能障礙和畸形等一系列的臨床癥狀。研究表明OA的發(fā)生發(fā)展由多種機制介導，主要包括細胞外基質(zhì)（ECM）降解、軟骨細胞凋亡、炎癥反應、血管生成和自噬。最近的研究表明，lncRNA與關節(jié)軟骨紊亂之間存在相關性，這些lnc-RNA差異表達可能為鑒定新的機制和治療靶標提供新的機會。

3.1 調(diào)控ECM蛋白水解的lncRNA關節(jié)軟骨是由細胞外基質(zhì)構(gòu)成的潤滑組織，其主要成分為Ⅱ型膠原蛋白和聚集蛋白聚糖。OA的病理變化表現(xiàn)為細胞外基質(zhì)合成代謝與分解代謝失衡，基質(zhì)濃度及比例發(fā)生改變。許多酶參與細胞外基質(zhì)降解退變，其中基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）和解聚素金屬蛋白酶（a disintegrin and metal‐loproteinase with thrombospondinmotifs，ADAMTS）是導致軟骨ECM降解的主要酶。研究發(fā)現(xiàn)，一些lnc-RNA可能通過調(diào)控MMP和ADAMTS變化影響軟骨細胞表達。LIU等發(fā)現(xiàn)lncRNA-CIR可抑制MMP-13和ADAMTS-5的表達，促進OA中Ⅱ型膠原、Ⅰ型膠原和蛋白聚糖的合成代謝，表明其能通過抑制MMP的表達減輕關節(jié)軟骨損傷。MMP可參與降解軟骨組織中糖胺聚糖、層黏連蛋白等多種基質(zhì)組成成分參與骨關節(jié)炎的發(fā)展。HOTAIR是一種HOX轉(zhuǎn)錄反義基因間反式作用的lncRNA（HOT transcript anti‐sense inter-genic RNA，HOTAIR），通過建立新西蘭白兔顳下頜關節(jié)IL-1β?lián)p傷模型后可顯著增加MMP-1、MMP-3和MMP-9的表達，敲除HOTAIR可逆轉(zhuǎn)上述作用并降低ECM分解，進一步研究發(fā)現(xiàn)HOTAIR可能是通過wnt/β-catenin途徑影響OA[32］。類似的作用機制有l(wèi)ncRNA Nespas，在OA中Nespas不僅可降低Ⅱ型膠原蛋白的表達，而且會顯著升高MMP2和MMP13的表達，表明Nespas可能是OA發(fā)展的潛在預后生物標志物[33］。在OA軟骨細胞中MMP的表達顯著高于正常人，并且MMP能顯著降低Ⅱ型膠原及糖胺聚糖的表達。有研究發(fā)現(xiàn)，H19位于染色體11p15.5鼠7號染色體上長度為2.5 kb，是第一個被發(fā)現(xiàn)在胚胎和胎兒整個發(fā)育過程中高表達的lncRNA。DUDEK等[34］研究表明H19可通過依賴Y染色體上性別決定區(qū)9（sex determining region Y-box 9，SOX9）結(jié)合miR-675上調(diào)軟骨細胞中Ⅱ型膠原的表達，進而調(diào)控軟骨細胞表達。在低氧條件下培養(yǎng)軟骨細胞檢測H19和col2al表達均顯著增加，并且表明H19和col2al呈正相關可維持軟骨細胞功能。該長鏈非編碼RNA在調(diào)節(jié)體內(nèi)合成代謝和分解代謝平衡中具有保護作用[35］。HOX基因?qū)τ诩毎L分化和組織發(fā)育具有重要的調(diào)控作用。綜上，H19可在骨性關節(jié)炎基質(zhì)合成與分解中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)HOXA遠端轉(zhuǎn)錄本（HOXA tran‐script at the distal tip，HOTTIP）位于染色體7p15.2上長度為376 nt在HoxA染色體5'端的lncRNA，其在OA軟骨細胞中高表達。HOTTIP可通過下調(diào)HoxA13及其下游靶標整合素-α1的水平增加軟骨破壞[36］，由此可推測HOTTIP通過HOXA-13/整合素-α1/MMP-2軸來促進骨性關節(jié)炎轉(zhuǎn)變。

機械應力是骨關節(jié)炎中軟骨降解發(fā)展的重要組成部分。在機械應力作用下，膝蓋軟骨的lncRNA分析中顯示出107種不同的lncRNA在受損軟骨中的表達[37］。與機械應力有關的特定胸腺素β-4（TMSB4）被稱為lncRNA MSR，在受損軟骨中含量較高，并可在機械應力的軟骨細胞中被誘導。進一步研究表明過表達lncRNA-MSR顯著干擾COL2al和ACAN的表達，并通過ceRNA作用整合miRNA-15加速MMP13和ADAMTS5的表達，有助于軟骨降解。

3.2 調(diào)節(jié)軟骨細胞增殖或凋亡的lncRNA細胞凋亡是由受損細胞中半胱氨酸特異性蛋白（胱天蛋白酶）引發(fā)程序性死亡，是一種高度特異性調(diào)控途徑，又稱Ⅰ型細胞程序性死亡。凋亡失調(diào)將導致癌癥、發(fā)育異常和退行性疾病等病理狀態(tài)，也會導致細胞出現(xiàn)萎縮、染色質(zhì)凝聚、DNA斷裂和凋亡小體形成等形態(tài)改變。眾所周知，凋亡引起軟骨細胞數(shù)量減少是導致OA的關鍵因素，通過抑制軟骨細胞凋亡可作為治療OA的潛在靶點[38-39］。多項研究表明lncRNA能參與調(diào)控下游途徑及蛋白引起軟骨細胞凋亡。SONG等[40］發(fā)現(xiàn)與正常軟骨細胞相比，OA軟骨細胞中生長阻滯特異性5（GAS5）與細胞凋亡存在負表達調(diào)控，過表達GAS5將刺激軟骨細胞凋亡，減少軟骨細胞自噬并增加蛋白水解酶表達，例如MMP-2、MMP-3、MMP-9、MMP-13和AMTS-4等。Wnt/β-catenin信號通路為經(jīng)典的Wnt信號通路，Wnt作為啟動蛋白在OA中會上調(diào)促進OA發(fā)生發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOTAIR）可促進增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移來影響骨性關節(jié)炎的發(fā)展。在兔軟骨細胞中敲除HOTAIR可減弱IL-1β誘導后的凋亡率，抑制GAS5或HOTAIR對OA患者具有潛在的治療意義。進一步研究表明HOTAIR在OA中高表達，通過直接與miRNA-17-5p結(jié)合上調(diào)FUT2，HOTAIR與FUT2加劇ECM降解和軟骨細胞凋亡，而miR-17-5p可通過調(diào)節(jié)wnt/β-catenin途徑促進OA發(fā)展，說明HOTAIR可通過Wnt/β-catenin途徑對OA起關鍵作用。另有研究發(fā)現(xiàn)lncRNA-CIR通過調(diào)節(jié)MMP-13從而調(diào)節(jié)軟骨再生。ZHANG等[41］研究表明lncRNA-UFC1可作為細胞活力和軟骨細胞增殖的正調(diào)節(jié)劑，在正常軟骨細胞中UFC1水平顯著下降，但能促進軟骨細胞增殖并抑制軟骨細胞凋亡，重要的是他們進一步證明了UFC1主要通過與miRNA-34a結(jié)合發(fā)揮miRNA海綿作用調(diào)節(jié)軟骨細胞存活。lncRNA-DANCR位于人類4號染色體上，長度為855 bp在腫瘤組織中高表達的長鏈非編碼RNA。研究表明DANCR在軟骨細胞中的表達可逆轉(zhuǎn)由miRNA-577調(diào)節(jié)的SphK2抑制作用，通過miR-577/SphK2軸激活OA軟骨細胞增殖并抑制其凋亡[42］。也有研究表明DANCR參與miR-216a-5p/JAK2/STAT3軸調(diào)控發(fā)揮抗細胞凋亡作用，進而可能成為OA治療的新靶點。

3.3 調(diào)節(jié)炎癥反應的lncRNA OA一直被認為是非炎癥性關節(jié)炎。然而，越來越多的證據(jù)表明OA進展與炎癥有關，研究發(fā)現(xiàn)OA患者的滑液和血清中存在炎癥介質(zhì)，表明OA并不是局部的非炎癥性病變，多種促炎因子包括IL-1β、IL-6、IL-15、IL-17、腫瘤壞死因子-α（tumour necrosis factor-α，TNF-α）可作為OA發(fā)生發(fā)展的重要驅(qū)動因素并導致關節(jié)軟骨損傷和滑膜關節(jié)癥狀[43-46］。目前研究發(fā)現(xiàn)lncRNA有兩種途徑參與調(diào)節(jié)OA中的炎癥反應，NF-κB信號通路可參與調(diào)節(jié)多種基因啟動子、增強子影響基因轉(zhuǎn)錄并在炎癥反應中發(fā)揮重要作用，當NF-κB激活時可激活多種炎癥因子破壞軟骨關節(jié)。在OA中通過抑制NF-κB信號通路抑制軟骨細胞中炎癥因子產(chǎn)生。PEARSON等[47］鑒定了兩種與軟骨細胞炎癥相關的linRNA，分別為CILinc01和CILinc02并發(fā)現(xiàn)在OA中通過抑制NF-κB活性可增加IL-6、IL-8、TNFα、巨噬細胞炎性蛋白（macrophage inflammatory pro‐tein，MIP-1β）和粒細胞集落刺激因子（granulocytecolony stimulating factor，G-CSF）的表達對軟骨產(chǎn)生保護作用。進一步研究使用NF-κB途徑抑制劑IKK1可降低CILinc01和CILinc02表達延遲軟骨變性。在OA中期，由于炎癥介質(zhì)不斷產(chǎn)生刺激滑膜積液滲出，最終導致骨關節(jié)軟骨纖維化退變。母系表達基因（materally expressed gene 3，MEG3）是一種位于染色體14q32.2在多種組織中均表達的印記基因。研究表明MEG3在OA中低表達，通過過表達MEG3可明顯抑制兔OA模型中IL-6、IL-8、TNF-α和IL-1β的表達，從而控制滑膜積液滲出減少關節(jié)軟骨改變[48］。絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路是另一種參與細胞炎癥反應、增殖、分化且高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶通路。lncRNA可通過影響MAPK信號途徑影響OA，lncRNA HULC位于6號染色體上長度為500 nt在人類肝細胞癌中發(fā)現(xiàn)的第一個lncRNA，研究表明HULC可通過下調(diào)miR101抑制NF-κB及MAPK信號通路的激活，從而減輕TNF-α誘導的炎癥損傷對軟骨起到保護作用，表明HULC可能是骨關節(jié)炎中重要的調(diào)控因子[49］。OIP5-AS1可通過調(diào)節(jié)miR-29b-3p/PGRN軸促進OA中軟骨細胞的活力和遷移，并抑制炎癥反應從而減輕OA中對軟骨細胞的損害[50］。

3.4 調(diào)節(jié)滑膜關節(jié)血管生成的lncRNA血管生成是指脈管系統(tǒng)中新生出血管，對生長發(fā)育、生殖周期和組織修復起著重要的作用。軟骨是一種缺乏血管營養(yǎng)的組織，血管生成是軟骨骨化形成的標志與OA發(fā)生發(fā)展密切相關。盡管調(diào)節(jié)OA血管生成的確切分子途徑尚不清楚，但血管生成受促血管生成和抗血管生成因子調(diào)節(jié)平衡，其中促血管生成因子包括前列腺素、一氧化氮、調(diào)節(jié)肽、細胞因子、趨化因子和生長因子，尤其是血管內(nèi)皮生長因子（vas‐cular endothelial growth factor，VEGF）；抗血管生成因子包括蛋白酶抑制劑、基質(zhì)片段等[42］。研究發(fā)現(xiàn)，軟骨細胞中存在與VEGF特異性結(jié)合的受體VEGFR-2，當VEGF與VEGFR-2結(jié)合后可激活ERK信號通路促進血管新生。VEGF和VEGFR-2是血管生成的重要調(diào)控劑，在OA中VEGF表達上調(diào)并會降低聚集蛋白聚糖和Ⅱ型膠原的合成和表達[51］。研究表明，OA中l(wèi)ncRNA MEG3的水平與VEGF水平呈負相關，敲低MEG3將損害VEGF介導的內(nèi)皮血管生成，表明MEG3可能通過調(diào)節(jié)血管生成而參與OA的發(fā)展[44］。盡管MEG3對血管生成的機制尚不明確，但有研究表明MEG3可通過激活P53負調(diào)控VEGF影響OA。細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase ERK1/2）通路可調(diào)節(jié)細胞生長增殖、分化等生理活動。激活ERK1/2可誘導基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase MMP）活化，活化的MMP能降解軟骨基質(zhì)并對新生血管起密切的調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)lncRNA H19可通過促進ERK調(diào)節(jié)肥大軟骨重塑和血管向生長板軟骨侵襲，影響骨性關節(jié)炎的發(fā)展，因此抑制血管生成為OA的治療提供了新方法。

3.5 自噬 自噬是一種高度保守的作用機制，是細胞凋亡的一種獨特形式，對保護軟骨內(nèi)穩(wěn)態(tài)和細胞存活至關重要，在OA中檢測到自噬相關基因（ATG）異常表達及自噬功能障礙，并發(fā)現(xiàn)抑制自噬后軟骨變性得到緩解。研究表明自噬調(diào)節(jié)網(wǎng)絡中調(diào)節(jié)軟骨涉及PI3K/AKT/mTOR、AMPK、SIRT1、P53途徑及一系列相關生長因子、細胞因子和蛋白質(zhì)。XI等[52］發(fā) 現(xiàn)lncHCG18可 激 活miR-146a-5p/TRAF6/NF-κB軸在軟骨變性中發(fā)揮作用。PC‐GEM1基因是位于染色體2q32位點前列腺特異性lncRNA，可促進前列腺癌細胞的增殖、遷移、侵襲并抑制細胞的凋亡。研究表明在滑膜細胞中過表達PCGEM1與miR-770海綿作用促進滑膜細胞增殖并刺激滑膜細胞凋亡（表2）。

表2 lncRNA在骨性關節(jié)炎中的作用Tab.2 Role of lncRNA in osteoarthritis

4 芯片及測序預測

隨著高通量測序技術（RNA-seq）的發(fā)展尤其是全基因組測序等新型測序技術的進步，越來越多的lncRNA在OA中被發(fā)現(xiàn)，但大多數(shù)lncRNA的功能尚不清楚。通過微陣列分析與正常軟骨組織相比，OA中發(fā)現(xiàn)121個變化的lncRNA，其中包括HOTAIR、GAS5、PMS2L2、RP11-445H22.4、H19和CTD-2574D22.4等73個上調(diào)lncRNA和48個下調(diào)的ln‐cRNA[62］。在2019年通過二代測序技術（next gener‐ation sequencing，NGS）研究19個OA患者樣本，檢測到除TUCP和mRNA外，還存在580種lncRNA改變，并通過蛋白-蛋白互作網(wǎng)絡和ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡，確認了4種不同的lncRNA，包括SNHG5、ZFAS1、GAS5和DANCR與OA有關[63］。盡管高通量技術已經(jīng)篩選出大量差異表達的lncRNA，但僅有其中一部分被研究，其深度及廣度還有待進一步研究及探索。就目前研究結(jié)果顯示，對于lncRNA調(diào)控OA的研究仍處在初級階段，未來可積極結(jié)合基因芯片技術、RNA-seq測序技術及生物信息學技術等新型高通量技術，從lncRNA結(jié)合mRNA、miRNA、circRNA、蛋白及信號通路水平上綜合研究，形成更加全面的網(wǎng)絡分析，為日后骨性關節(jié)炎的治療提供理論依據(jù)（圖2）。

圖2 lncRNA在OA中作用機制Fig.2 Mechanism of lncRNA in OA

5 總結(jié)與展望

骨性關節(jié)炎是常見的慢性關節(jié)性疾病，發(fā)病機制復雜受一系列危險因素的影響，包括衰老、肥胖、遺傳等。目前有學者認為關節(jié)軟骨損傷的修復程度與損傷類型有關，當軟骨損傷直徑為1.0～2.0 mm時會產(chǎn)生與正常透明軟骨相似的組織，當損傷直徑為3 mm以上時又稱關節(jié)軟骨缺損，大多不能完全修復，由纖維軟骨再生填補；而當關節(jié)軟骨損傷直徑>6 mm，損傷不但不能修復，還會進一步損傷周圍骨壁及周圍關節(jié)軟骨，形成更大的缺損空洞，進而引起損傷周圍的軟骨下滑及關節(jié)軟骨的塌陷，造成骨關節(jié)炎。

lncRNA的發(fā)現(xiàn)使人們對基因調(diào)控機制更加了解，lncRNA不僅在轉(zhuǎn)錄水平、轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達，而且有研究表明其在基因印記、染色質(zhì)重塑中也發(fā)揮重要作用，由于lncRNA具有高度的表達特異性使其作用機制多樣化，目前關于軟骨形成及OA發(fā)病機制的研究仍處于初步探索階段，隨著對lncRNA在OA的深入研究，明確lncRNA在細胞中的分布，是否涉及上、下游拮抗及協(xié)調(diào)作用為骨性關節(jié)炎的診斷及潛在生物標志物或治療靶標提供新的希望。