劉乾坤 宋敏,2* 崔永元 李哲遠(yuǎn)

1 甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅 蘭州 730000

2 甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,甘肅 蘭州 730000

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP)是一種以骨損害、微觀(guān)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?yōu)橹饕卣鞯睦夏晷怨谴x疾病,目前治療OP主要以藥物或手術(shù)治療為主,但各種方法都有其局限性[1]。近年來(lái)許多研究表明OP的發(fā)病與環(huán)狀RNA關(guān)系密切,環(huán)狀RNA(circRNA)是新發(fā)現(xiàn)的新型非編碼RNA,是真核生物中由基因外顯子和內(nèi)含子產(chǎn)生的共價(jià)閉合環(huán)狀RNA,其生物發(fā)生和特征通常是通過(guò)相應(yīng)的前體mRNA的反向剪接產(chǎn)生的,由于其細(xì)胞特異性和組織特異性使得circRNA通常表現(xiàn)為低水平[2-3]。由于其是沒(méi)有3’頭和5’尾的共價(jià)閉環(huán)結(jié)構(gòu),使得它與線(xiàn)性RNA相比,表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性以及不易被RNase消化的特性,研究發(fā)現(xiàn)circRNA可以作為microRNA(miRNA)的海綿,減輕miRNA對(duì)其靶基因的抑制,促進(jìn)其表達(dá)[4-5]。有研究表明circRNA參與了成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞及間充質(zhì)干細(xì)胞的分化過(guò)程,且在癌癥、神經(jīng)疾病、先天性疾病等的發(fā)展過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了circRNA的參與,對(duì)骨質(zhì)疏松癥發(fā)病發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[6-7]。Fu等[8]通過(guò)在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞外泌體中circRNAs測(cè)序譜的微陣列分析中,鑒定出5個(gè)差異表達(dá)的circRNA(hsa_circ_0009127、hsa_circ_0090759、hsa_circ_0058392、hsa_circ_0090247和hsa_circ_0049484),這些可以作為PMOP潛在的生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。Dong等[9]通過(guò)外周血源性單個(gè)核細(xì)胞生物信息學(xué)分析及外周血單核細(xì)胞驗(yàn)證鑒定,構(gòu)建出一個(gè)包含4個(gè)circRNA、3個(gè)miRNA、3個(gè)TF和9個(gè)mRNA連接的ceRNA(circRNA-miRNA-mRNA)網(wǎng)絡(luò),這為PMOP的治療提供了新的思路?；赾ircRNA這種特殊結(jié)構(gòu)以及其對(duì)OP發(fā)病過(guò)程的調(diào)控作用,本文就與OP發(fā)病相關(guān)的circRNA及其靶miRNA目前的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景展開(kāi)探討,為豐富OP的發(fā)病機(jī)制、臨床開(kāi)展新型療法及研發(fā)新藥提供思路。見(jiàn)圖1。

注:矩形:成骨促進(jìn)作用;扁圓形:成骨抑制作用;六邊形:破骨調(diào)控作用。

1 CircRNA成骨促進(jìn)作用

1.1 CircRNA YAP1/Circ_0024097與miR-376B-3p

Huang等[10]發(fā)現(xiàn)在Hippo信號(hào)通路中發(fā)揮作用的關(guān)鍵因子YAP1的表達(dá),在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)和前成骨細(xì)胞(MC3T3-E1)的分化過(guò)程中呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),成骨標(biāo)志物Runx2、OCN和OPN也隨著其表達(dá)升高而升高,基于YAP1在實(shí)驗(yàn)中的表達(dá),表明其與成骨分化有關(guān)。接下來(lái)RNA免疫沉淀(RIP)結(jié)果顯示miR-376b-3p的上調(diào)與下調(diào)對(duì)YAP1的表達(dá)起到了抑制和增強(qiáng)的作用,這提示miR-376b-3p靶向YAP1參與成骨調(diào)控。后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明來(lái)源YAP1的circ_0024097在BMSC和MC3T3-E1細(xì)胞的成骨細(xì)胞分化中表達(dá)明顯上調(diào),而circ_0024097的過(guò)表達(dá)與抑制又負(fù)向調(diào)控了YAP1的表達(dá),后續(xù)一系列實(shí)驗(yàn)又證實(shí)circ_0024097是YAP1的ceRNA并且通過(guò)海綿miR-376b-3p過(guò)表達(dá)YAP1激活Wnt/β-catenin途徑來(lái)促進(jìn)BMSCs和MC3T3E_1細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化。提示circ_0024097對(duì)成骨分化的促進(jìn)作用可能是通過(guò)Wnt/β-catenin通路實(shí)現(xiàn)的。

1.2 Circ_0011269與miR-122

Xu等[11]通過(guò)生物信息學(xué)和qRT-PCR測(cè)定發(fā)現(xiàn)circ_0011269在OP樣本中低表達(dá),而其靶miRNAmiR-122高表達(dá),RUNX2的表達(dá)下降,說(shuō)明Circ_0011269與miR-122參與了OP的進(jìn)展。接下來(lái)又驗(yàn)證了成骨分化過(guò)程中骨涎蛋白(BSP)、骨鈣素(OCN)、骨橋蛋白(OPN)以及circ_0011269和RUNX2的表達(dá)呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),miR-122的表達(dá)反而下降,這就提示了circ_0011269的過(guò)表達(dá)可能抑制miR-122的表達(dá)并促進(jìn)RUNX2的表達(dá),而miR-122的過(guò)表達(dá)可能抑制 RUNX2的表達(dá),可以以此作為新思路,來(lái)研究其在OP發(fā)病中的調(diào)控作用。

1.3 Hsa_circ_0076690與miR-152

Han等[12]在人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(hBMSCs)成骨分化誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)CircRNA-seq分析發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0076690和hsa_circ_0111433在OP患者中下調(diào),表明hsa_circ_0076690和hsa_circ_0111433參與了OP的發(fā)生發(fā)展,而后續(xù)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這種調(diào)控機(jī)制。ROC分析發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0076690作為OP診斷標(biāo)志的準(zhǔn)確性比hsa_circ_0111433高,因此選擇了hsa_circ_0076690進(jìn)行研究。qRT-PCR測(cè)定結(jié)果表明OP樣本中miR-152的表達(dá)顯著增加,hsa_circ_0076690的過(guò)表達(dá)則對(duì)hBMSCs中miR-152的表達(dá)產(chǎn)生了抑制作用且促進(jìn)RUNX2的表達(dá),成骨相關(guān)生物標(biāo)志物的表達(dá)水平和ALP活性檢測(cè)也證實(shí)了hsa_circ_0076690過(guò)表達(dá)對(duì)成骨分化的促進(jìn)作用。后續(xù)又發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0076690可能海綿化miR-152調(diào)控OP進(jìn)展,雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)結(jié)果表明miR-152直接靶向RUNX2,抑制了RUNX2及 hsa_circ_0076690的表達(dá),在成骨分化過(guò)程中由于其表達(dá)下降,這種抑制作用被逆轉(zhuǎn),這表明hsa_circ_0076690與 miR-152具有負(fù)向反饋?zhàn)饔?。提示hsa_circ_0076690可能通過(guò)靶向miR-152調(diào)節(jié)hBMSCs 的成骨分化。

1.4 Hsa_circ_0005752與miR-496

Wang等[13]報(bào)道了hsa_circ_0005752在脂肪干細(xì)胞(ADSCs)成骨分化過(guò)程中的作用機(jī)制,以hsa_circ_0005752過(guò)表達(dá)組和敲低組來(lái)誘導(dǎo)成骨分化,qRT-PCR結(jié)果顯示hsa_circ_0005752過(guò)表達(dá)組的ALP活性增加,而敲低組則降低,hsa_circ_0005752過(guò)表達(dá)同時(shí)顯著增強(qiáng)Runx2、ALP、Osx、OCN的表達(dá),而敲低組的成骨標(biāo)志物的表達(dá)明顯降低,提示hsa_circ_0005752過(guò)表達(dá)對(duì)ADSCs的成骨分化起到促進(jìn)作用。miR-496作為hsa_circ_0005752的靶基因,其過(guò)表達(dá)明顯降低了成骨培養(yǎng)基(OM)誘導(dǎo)的高水平Runx2、ALP、Osx和OCN并增強(qiáng)了p53表達(dá),表明miR-496過(guò)表達(dá)抑制了成骨分化。以上的結(jié)果表明hsa_circ_0005752與miR-496共同參與了成骨調(diào)控,且作用相反。接下來(lái),共轉(zhuǎn)染 miRNA和熒光素酶報(bào)告基因表明miR-496直接調(diào)節(jié)MDM2的表達(dá),而miR496過(guò)表達(dá)或MDM2敲低減弱了hsa_circ_0005752對(duì)成骨分化的促進(jìn)作用。一系列數(shù)據(jù)證明ceRNAhsa_circ_0005752/miR-496/MDM2通路在成骨分化過(guò)程中的促進(jìn)作用,但其穩(wěn)定性還未得到證實(shí),仍需要更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

1.5 Hsa_circ_0076906與miR-1305

Wen等[14]在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)OP患者骨組織和血清中的hsa_circ_0076906表達(dá)均顯著降低,而在對(duì)hMSCs進(jìn)行成骨誘導(dǎo)時(shí),成骨標(biāo)志物骨鈣素(OCN)和Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子2(RUNX2)及hsa_circ_0076906的表達(dá)逐漸增加,這說(shuō)明hsa_circ_0076906參與了成骨調(diào)控且在成骨分化過(guò)程中被誘導(dǎo),敲除 hsa_circ_0076906時(shí)對(duì)hMSCs成骨分化的抑制作用也證實(shí)了這一點(diǎn)。后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明miR-1305作為hsa_circ_0076906的靶基因,其表達(dá)水平與hsa_circ_0076906抑制或過(guò)表達(dá)負(fù)相關(guān),二者可能共同協(xié)調(diào)參與成骨分化。qRT-PCR和Western印跡檢測(cè)也進(jìn)一步表明miR-1305的過(guò)表達(dá)抑制OGN的表達(dá),miR-1305下調(diào)解除了這種抑制,而circ_0076906被沉默時(shí),OGN的表達(dá)顯著下降,這也就提示circ_0076906是通過(guò)miR-1305/OGN信號(hào)通路誘導(dǎo)成骨分化的。提示circ_0076906對(duì)OP產(chǎn)生負(fù)向調(diào)控作用。

1.6 Circ_0019693與miR-942-5p

He等[15]通過(guò)對(duì)43例OP患者與17名正常人群的血液樣本和骨組織進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)circ_0019693在OP患者中的表達(dá)異常下降,在BMSC成骨分化過(guò)程中呈現(xiàn)增加趨勢(shì),提示circ_0019693可能參與了OP患者的骨代謝。功能增益和功能喪失測(cè)定發(fā)現(xiàn)circ_0019693過(guò)表達(dá)增強(qiáng)BMSC成骨分化和血管生成,進(jìn)一步證實(shí)了circ_0019693的調(diào)控作用。WB測(cè)定發(fā)現(xiàn)RUNX2、OPN 和OCN的表達(dá)在circ_0019693過(guò)表達(dá)的BMSCs中顯著增強(qiáng),在敲低的BMSCs中顯著降低,ALP的活性及HUVEC的管形成也與circ_0019693過(guò)表達(dá)或抑制正相關(guān),這進(jìn)一步表明circ_0019693在成骨分化中的促進(jìn)作用,提示其可用于研究OP治療的新方法。后續(xù)實(shí)驗(yàn)證明circ_0019693過(guò)表達(dá)通過(guò)靶向miR-942-5p促進(jìn)BMSC成骨分化和血管生成且miR-942-5p過(guò)表達(dá)又將circ_0019693過(guò)表達(dá)結(jié)果逆轉(zhuǎn),miR-942-5p通過(guò)靶向浦肯野細(xì)胞蛋白4(PCP4)對(duì)其產(chǎn)生負(fù)向調(diào)控作用,而PCP4表達(dá)與circ_0019693的表達(dá)正相關(guān),提示circ_0019693過(guò)表達(dá)通過(guò)調(diào)節(jié)miR-942-5p靶向PCP4促進(jìn)成骨分化和成骨偶聯(lián)血管生成,來(lái)延緩OP的進(jìn)展。以上結(jié)果有力的為circ_0019693在OP中的應(yīng)用提供了證據(jù),不過(guò)還需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)支持其應(yīng)用。

1.7 Circ_0000020與miR-142-5p

Zhou等[16]報(bào)道了大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)成骨分化誘導(dǎo)中發(fā)現(xiàn)circ_0000020表達(dá)增加,miR-142-5p表達(dá)明顯降低,表明二者參與了BMSCs的成骨分化。數(shù)據(jù)表明沉默circ_0000020抑制成骨分化和ALP活性和礦化能力,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,RT-qPCR顯示成骨分化相關(guān)基因RUNX2、OPN和OCN的表達(dá)也隨著成骨分化呈時(shí)間依賴(lài)性增加,而沉默circ_0000020對(duì)BMSCs成骨分化產(chǎn)生抑制,增強(qiáng)了BMSCs的凋亡,這表明circ_0000020與成骨分化正相關(guān)。接著RT-qPCR分析結(jié)果表明circ_0000020靶向miR-142-5p,沉默circ_0000020明顯增加miR-142-5p的表達(dá)而且降低BMP2蛋白水平,抑制miR-142-5p可以上調(diào)circ_0000020和成骨標(biāo)志物(Runx2、OCN和OPN)的表達(dá)。以上數(shù)據(jù)表明ceRNA circ_0000020/miR-142-5p/BMP2軸對(duì)OP發(fā)生發(fā)展起到重要調(diào)控作用。

1.8 Circ_0048211與miR-93-5p

Qiao等[17]在PMOP患者和健康受試者骨髓樣本分離出hBMSCs用于成骨誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn),qRT-PCR檢測(cè)表明PMOP患者的hBMSC中circ_0048211和BMP2表達(dá)下調(diào),miR-93-5p表達(dá)上調(diào),提示circ_0048211/BMP2/ miR-93-5p與OP的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。在成骨分化過(guò)程中circ_0048211和BMP2隨著成骨時(shí)間延長(zhǎng)表達(dá)升高,miR-93-5p表達(dá)降低,表明circ_0048211和BMP2對(duì)成骨可能有著促進(jìn)作用,miR-93-5p可能抑制成骨。qRT-PCR結(jié)果顯示在circ_0048211過(guò)表達(dá)的hBMSCs中 RUNX2、OPN和OCN表達(dá)升高,也證實(shí)了這一點(diǎn)。后續(xù)實(shí)驗(yàn)證明circ_0048211靶向miR-93-5p直接參與OP進(jìn)展的調(diào)控,miR-93-5p過(guò)表達(dá)可以將circ_0048211對(duì)hBMSCs成骨促進(jìn)作用逆轉(zhuǎn),miR-93-5p的過(guò)表達(dá)或抑制對(duì)BMP2產(chǎn)生負(fù)向調(diào)控。這也就間接說(shuō)明circ_0048211/miR-93-5p/BMP2軸參與hBMSCs的成骨分化,調(diào)控了OP的發(fā)展過(guò)程。見(jiàn)表1。

表1 參與成骨促進(jìn)的circRNA

2 CircRNA成骨抑制作用

2.1 Hsa_circ_0002060與miR-198-5p

Liu等[18]以地塞米松(DEX)誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞 (hFOB 1.19)OP模型為實(shí)驗(yàn)對(duì)象驗(yàn)證了hsa_circ_0002060與miR-198-5p在OP發(fā)病過(guò)程中的調(diào)控作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)DEX導(dǎo)致hsa_circ_0002060表達(dá)上調(diào),hFOB1.19細(xì)胞的活力和增殖被抑制,在敲低hsa_circ_0002060后,DEX這種抑制作用被逆轉(zhuǎn),提示hsa_circ_0002060可能促進(jìn)了DEX誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。后續(xù)實(shí)驗(yàn)中OVX導(dǎo)致小鼠成骨細(xì)胞減少這一現(xiàn)象被hsa_circ_0002060敲低而改善,進(jìn)一步證明了hsa_circ_0002060具有減輕hFOB1.19細(xì)胞凋亡的作用。最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明敲低hsa_circ_0002060可以直接靶向miR-198-5p來(lái)調(diào)控hFOB1.19細(xì)胞被DEX誘導(dǎo)的細(xì)胞活力下降,這也從另一方面說(shuō)明hsa_circ_0002060可能是以抑制成骨細(xì)胞分化的方式參與OP的進(jìn)展。

2.2 Hsa_circ_0006859與miR-431-5p

Zhi等[19]從臨床樣本血清中分離出外泌體,以此來(lái)研究hsa_circ_0006859與miR-431-5p對(duì)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥(PMOP)的調(diào)控機(jī)制。qRT-PCR檢測(cè)結(jié)果表明OP患者外泌體中hsa_circ_0006859的表達(dá)水平顯著高于骨量減少患者和健康對(duì)照組,后續(xù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0006859過(guò)表達(dá)后hBMSCs中鈣化結(jié)節(jié)明顯減少,而脂肪滴明顯增加,表明hsa_circ_0006859可能抑制hBMSCs成骨,促進(jìn)其成脂分化。后續(xù)結(jié)果表明OP患者外泌體中miR-431-5p的表達(dá)明顯降低,hsa_circ_0006859表達(dá)與miR-431-5p表達(dá)之間負(fù)性相關(guān),這表明miR-431-5p可能與hsa_circ_0006859的作用相反,這也表明hsa_circ_0006859/miR-431-5p對(duì)OP骨代謝調(diào)控是以抑制成骨的形式發(fā)揮作用的。

2.3 CircAtp9b與miR-17-92a

Feng等[20]報(bào)道了LPS誘導(dǎo)的環(huán)狀RNAcircAtp9b在骨質(zhì)疏松癥(OP)進(jìn)展中的作用,RT-qPCRs檢測(cè)結(jié)果顯示OS患者血漿中circAtp9b和早熟miR-17-92a表達(dá)增高,成熟 miR-17-92a表達(dá)降低,提示circAtp9b和早熟miR-17-92a可能促進(jìn)了體內(nèi)骨量丟失。在成骨細(xì)胞過(guò)表達(dá)中發(fā)現(xiàn)circAtp9b抑制了成骨細(xì)胞miR-17-92a的成熟,在LPS誘導(dǎo)的OS細(xì)胞模型中發(fā)現(xiàn)circAtp9b和早熟miR-17-92a表達(dá)上調(diào),成熟miR-17-92a表達(dá)下調(diào),這也間接說(shuō)明他們參與了OS的骨代謝調(diào)控。細(xì)胞凋亡測(cè)定結(jié)果顯示circAtp9b增加細(xì)胞凋亡,而miR-17-92a抑制細(xì)胞凋亡,接下來(lái)的研究證實(shí)了circAtp9b增加成骨細(xì)胞凋亡的途徑可能是通過(guò)抑制成骨細(xì)胞中miR-17-92a的成熟來(lái)實(shí)現(xiàn)的,提示circAtp9b抑制了成骨細(xì)胞分化,促進(jìn)了細(xì)胞凋亡,但具體機(jī)制還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

2.4 CircRNA_0001052與miR-124-3p

Liu等[21]通過(guò)circRNA_0001052/miR-124-3p/Wnt/β-catenin通路研究了LLLI療法對(duì)BMSCs的影響。已知LLLI可以促進(jìn)BMSCs細(xì)胞增殖,而LLLI處理后circRNA_0001052低表達(dá),miR-124-3p表達(dá)升高,雙熒光素酶報(bào)告結(jié)果表明circRNA_0001052作為miR-124 -3p的海綿來(lái)抑制miR-124 -3p的表達(dá),調(diào)節(jié)miR-124-3p的表達(dá)影響WNT4和β-catenin蛋白的表達(dá),提示circRNA_0001052可能抑制細(xì)胞增殖,miR-124-3p對(duì)細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了其作用機(jī)制。

2.5 Hsa_circ_0001275與miR-377

Xu等[22]報(bào)道了hsa_circ_0001275與miR-377對(duì)DEX誘導(dǎo)的成骨細(xì)胞 (hFOB1.19細(xì)胞系)的增殖分化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DEX以劑量依賴(lài)性方式顯著抑制hFOB1.19細(xì)胞的活力,沉默hsa_circ_0001275能夠減輕這種抑制作用,表明hsa_circ_0001275可能對(duì)hFOB1.19的凋亡具有促進(jìn)作用。轉(zhuǎn)染hsa_circ_0001275 siRNA2能夠逆轉(zhuǎn)DEX誘導(dǎo)的hFOB1.19細(xì)胞增殖抑制作用,進(jìn)一步證明了hsa_circ_0001275對(duì)hFOB1.19凋亡的促進(jìn)作用。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明DEX誘導(dǎo)的hFOB1.19細(xì)胞生長(zhǎng)抑制可能是通過(guò)沉默hsa_circ_0001275來(lái)激活miR-377/CDKN1B軸以逆轉(zhuǎn)這種抑制作用。提示hsa_circ_0001275/miR-377/CDKN1B軸可能影響成骨細(xì)胞活性,調(diào)控骨平衡。見(jiàn)表2。

表2 參與成骨抑制的circRNA

3 CircRNA破骨調(diào)控作用

3.1 CircRNA_28313與miR-195a

Chen等[23]報(bào)道了circRNA_28313對(duì)體外骨髓巨噬細(xì)胞(BMM)細(xì)胞破骨細(xì)胞分化和體內(nèi)卵巢切除(OVX)誘導(dǎo)的小鼠骨質(zhì)疏松模型中骨吸收作用機(jī)制的研究。首先觀(guān)察到circRNA_28313的敲低顯著減少了TRAP+多核細(xì)胞數(shù)量,而且肌動(dòng)蛋白環(huán)陽(yáng)性多核細(xì)胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白環(huán)形成也明顯減少,抑制了M-CSF + RANKL誘導(dǎo)的 BMM 細(xì)胞內(nèi)破骨細(xì)胞分化,表明其可能促進(jìn)了破骨細(xì)胞分化和骨吸收。后續(xù)在OVX小鼠體內(nèi)觀(guān)察到circRNA_28313敲低可以減少骨量丟失,證實(shí)了circRNA_28313的骨吸收作用。RIP檢測(cè)證實(shí)miR-195a可以直接靶向circRNA_28313和CSF1 3′UTR形成ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)BMM細(xì)胞破骨分化。

3.2 Circ_0021739與miR-502-5p

Guan等[24]報(bào)道了hsa_circ_0021739與miR-502-5p在調(diào)控破骨細(xì)胞分化中的作用,發(fā)現(xiàn)miR-502-5p可能是hsa_circ_0021739調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞分化的一個(gè)靶點(diǎn)。將hsa_circ_0021739高表達(dá)載體和空載體導(dǎo)入患者外周血單核細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)高表達(dá)組破骨細(xì)胞數(shù)量減少,表明hsa_circ_0021739可能抑制了破骨細(xì)胞分化。后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明在破骨細(xì)胞分化過(guò)程中,miR-502-5p的表達(dá)增加,而hsa_circ_0021739的表達(dá)明顯降低,進(jìn)一步表明二者對(duì)破骨細(xì)胞的作用,提示hsa_circ_0021739可能是治療PMOP的潛在生物標(biāo)志。

3.3 CircRNA Rtn4與miR-146a

Cao等[25]驗(yàn)證了circRNA Rtn4與miR-146a對(duì)腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)的小鼠MC3T3-E1細(xì)胞作用機(jī)制,首先發(fā)現(xiàn)miR-146a的表達(dá)對(duì)TNF-α呈現(xiàn)劑量依賴(lài)性增加,且抑制細(xì)胞活性,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,抑制miR-146a的表達(dá)可逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象。后續(xù)實(shí)驗(yàn)表明BMSCs-Exos與Rtn4-Exos可以減輕TNF-α對(duì)MC3T3-E1細(xì)胞的細(xì)胞毒作用和細(xì)胞凋亡,且Rtn4-Exos是作為miR-146a的海綿發(fā)揮作用的,并且circ-Rtn4與miR-146a的表達(dá)負(fù)相關(guān),上述研究表明circRNA Rtn4/miR-146a可能調(diào)控破骨細(xì)胞活性進(jìn)而參與OP骨代謝的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

3.4 Hsa_circ_0042409與miR-195-5p

Zhang等[26]通過(guò)全轉(zhuǎn)錄組測(cè)序鑒定出與男性O(shè)P患者發(fā)病相關(guān)的hsa_circ_0042409與miR-195-5p,并構(gòu)建了包括32個(gè)miRNA、123個(gè)circRNA和77個(gè)mRNA參與OP發(fā)病調(diào)控的circRNA-miRNA-mRNA網(wǎng)絡(luò)。qPCR結(jié)果表明男性O(shè)P患者外周血中hsa_circ_0042409和KLC1的表達(dá)明顯增加,miR-195-5p表達(dá)明顯降低,提示hsa_circ_0042409/miR-195-5p/ KLC1網(wǎng)絡(luò)可能是OP發(fā)病過(guò)程中的一個(gè)調(diào)控通路,但具體對(duì)破骨分化產(chǎn)生抑制或促進(jìn)作用仍需進(jìn)一步研究。見(jiàn)表3。

表3 參與破骨調(diào)控的circRNA

4 結(jié)語(yǔ)與展望

骨質(zhì)疏松癥是由破骨細(xì)胞非正常活躍導(dǎo)致骨微觀(guān)結(jié)構(gòu)改變、骨吸收增加、骨量減少、骨脆性增加的難治性疾病,與機(jī)械刺激、激素、表觀(guān)遺傳調(diào)節(jié)等導(dǎo)致的骨穩(wěn)態(tài)失衡密切相關(guān)[27-28]。是一種與年齡相關(guān)的疾病,隨著年齡的增長(zhǎng)發(fā)病率逐漸增高,以女性更年期后、男性的生命后期發(fā)生居多[29],目前的研究發(fā)現(xiàn)了許多與OP發(fā)病相關(guān)的circRNA。Zhao等[30]發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0001275可能作為 PMOP診斷的新生物學(xué)靶點(diǎn),Ji等[31]證明了hsa_circ_0026827通過(guò)Beclin1和RUNX1信號(hào)通路海綿化miR-188-3p來(lái)促進(jìn)DPSCs的成骨細(xì)胞分化,Ji等[32]報(bào)道了hsa_circ_0006215可以與miR-942-5p競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)調(diào)節(jié)RUNX2和VEGF促進(jìn)BMSCs的成骨分化并增強(qiáng)成骨-血管生成耦合作用,circRNA閉環(huán)結(jié)構(gòu)使他們不被RNA外切核酸酶的降解而表現(xiàn)出比線(xiàn)性RNA更穩(wěn)定的特點(diǎn),circRNA可以作為miRNA的海綿調(diào)節(jié)內(nèi)源性競(jìng)爭(zhēng)性mRNA的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)疾病的發(fā)生發(fā)展[33]。CircRNA海綿化miRNA結(jié)合并與mRNA競(jìng)爭(zhēng)來(lái)調(diào)控多種疾病發(fā)生發(fā)展[34]。

目前的研究已經(jīng)篩選出多個(gè)ceRNA網(wǎng)絡(luò),未來(lái)circRNA可能作為治療OP的新方法。然而,這些研究多數(shù)是基于細(xì)胞水平或動(dòng)物實(shí)驗(yàn),離體實(shí)驗(yàn)較多,體內(nèi)研究及以人體為樣本的研究較少,并且各個(gè)研究之間不具有可比性與統(tǒng)一性,未來(lái)需要進(jìn)一步的體內(nèi)及以人體為研究對(duì)象的研究來(lái)驗(yàn)證其作用機(jī)制。此外,目前對(duì)于circRNA的研究多集中于具有成骨促進(jìn)作用的,對(duì)抑制成骨及破骨調(diào)控的相對(duì)較少。尤其是參與破骨調(diào)控的circRNA,沒(méi)有詳細(xì)的闡明其抑制或促進(jìn)作用,尚需進(jìn)一步的研究闡述其機(jī)制,或許破骨調(diào)控的CircRNA在未來(lái)會(huì)是一個(gè)治療OP的突破點(diǎn)。另外,各個(gè)實(shí)驗(yàn)的樣本數(shù)量小,不能很好的說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的信度,未來(lái)需要大樣本來(lái)驗(yàn)證結(jié)果的可靠性與有效性。隨著對(duì)circRNA研究的不斷深入,有助于進(jìn)一步揭示和豐富OP發(fā)病機(jī)制,有可能通過(guò)新藥調(diào)節(jié)circRNA表達(dá)為OP治療提供新的思路。