引用本文： 冀全博, 徐亚梦, 王岩. miRNA与骨关节炎软骨基质降解的研究进展. 中国修复重建外科杂志, 2016, 30(11): 1431-1436. doi: 10.7507/1002-1892.20160295 复制
骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种慢性退行性骨关节疾病，主要病理特征为软骨退变和继发性关节软骨下骨质改变，在此基础上合并软骨下及边缘骨赘形成，引发关节囊挛缩、滑膜炎等病变，最终导致关节功能障碍[1-3]。OA的病因和发病机制至今尚未明确。近年来，miRNA在疾病发生发展过程中的作用已成为研究热点。miRNA表达水平的改变与不同疾病的进程密切相关。目前，miRNA已被证实参与炎性反应的多项进程，包括OA[2]。炎性介质IL-1β、TNF-α、TGF-β等通过参与调节OA软骨基质降解过程中的miRNA表达发挥作用[4-9]。miRNA也可通过调节VEGF、NGF的表达参与OA病程进展[10-11]，提示miRNA可能成为OA治疗的新靶点。本文针对miRNA的概念与合成、生物学特性、功能调节、下游靶基因识别以及miRNA在OA中的表达、与OA软骨基质降解、与OA诊断及治疗的相关研究进展进行总结。
1 miRNA的概念与合成
miRNA是一类大小为19~25个核苷酸的内源性非蛋白编码调控单链小分子RNA，具有高度保守性，一般来源于染色体的非编码区域[12]。miRNA由RNA聚合酶在基因组不同区域转录形成较长的原miRNA，经核酸内切酶Ⅲ-Drosha及其辅助因子DGCR8的识别和作用，形成大小为60~75个核苷酸的miRNA前体（pre-miRNA）。pre-miRNA在RNA-GTP依赖的核质/细胞质转运蛋白Exportin 5作用下，从细胞核进入细胞质。pre-miRNA在第2个核酸内切酶Ⅲ-Dicer的作用下被切割，形成大小为21~25个核苷酸的双链miRNA。然后，双链体降解成为单链的成熟miRNA，继而通过基因沉默复合物（RNA-induced silencing complex，RISC），形成非对称RISC复合物，从而识别靶基因mRNA，阻断翻译过程[1-2, 13]。
2 miRNA的生物学特性
miRNA主要通过转录后基因表达调控发挥生物学效应，具有阶段性和组织特异性。miRNA与目标基因mRNA分子的3’端非编码区域（3’-untranslated region，3’UTR）互补匹配结合，导致靶基因mRNA分子翻译表达抑制或裂解，进而调节细胞早期发育，参与细胞分化，调控生物体内的基因表达[14-16]。在各生物物种之间，miRNA具有高度进化保守性，在环部可以容许更多的突变位点存在，而在茎部保守性较强。miRNA绝大部分定位于基因间隔区，并在基因组内以基因簇或单拷贝、多拷贝等多种形式存在。miRNA的转录与其他基因相互独立，可参与调控生物体内多种代谢过程，而其本身不翻译蛋白质[17]。
3 miRNA的功能调节
DNA甲基化修饰、乙酰化修饰、DNA拷贝改变、特定翻译调节和基因位点突变等均可参与miRNA合成过程中蛋白功能，从而调控miRNA在体内的表达[18-21]。系列改变导致miRNA功能发生变化，并可通过调控细胞信号通路、细胞因子和相关靶基因的表达，参与细胞增殖、凋亡、分化、代谢与发育等[22]，导致自身免疫性疾病、炎症、肿瘤等的发生发展。另外，诸如miRNA的3’UTR结合位点遗传多样性的改变及p53基因表达的改变等也可对miRNA水平进行调控[23]。
4 miRNA下游靶基因的识别
miRNA下游靶基因的识别对认识miRNA参与疾病的调控过程至关重要。基于生物信息学，依据种子区（seed region）原则，将miRNA 5’端的第2~8位碱基与mRNA 3’UTR上一段大小为7个核苷酸的序列进行互补配对即可实现靶基因预测[24-25]。目前，根据靶基因mRNA的3’UTR种子区特异识别而发展形成了一些miRNA靶向识别软件，主要包括TargetScanS、Pictar、miRanda、MicroT_CDS、RNAhydrid、MirTarget2和TargetMiner[26-30]。其他方法包括miRNA交联免疫沉淀技术，通过pre-miRNA的补骨脂素修饰，细胞内靶标识别效果得到提升[31]。光致交联和Argonaute 2蛋白免疫纯化则为深度测序识别靶基因提供了更多选择，而紫外交联免疫沉淀结合高通量测序可结合生物信息学方法识别特定miRNA靶标，为识别靶基因提供方向[32-33]。
5 miRNA在OA中的表达
OA作为最常见的慢性病之一，能够导致软骨细胞表型和软骨稳态发生改变，包括软骨下骨的代谢变化。过度的机械承重及运动变化常诱发关节功能障碍，最终导致骨与软骨生物机械性能改变。软骨内异常的合成与分解变化最终诱发OA。软骨细胞分化、增生以及凋亡的改变也与OA密切相关。许多研究发现，miRNA在OA的发生发展中发挥重要作用。此外，miRNA和OA软骨病理变化的相关性研究也日益增多[34]。Iliopoulos等[35]通过对365条miRNA的基因芯片筛查，发现有16条在OA关节软骨中表达发生变化，其中9条miRNA（miR-483、miR-22、miR-377、miR-103、miR-16、miR-223、miR-30b、miR-23b和miR-509）表达上调，7条miRNA（miR-29a、miR-140、miR-25、miR-337、miR-210、miR-26a和miR-373）表达下调。Jones等[6]通过与正常软骨相比，发现OA软骨中有17条miRNA出现表达差异，其中miR-9和miR-98表达上调。Díaz-Prado等[36]通过分析723条miRNA发现，在人正常和OA关节软骨细胞中有7条miRNA存在明显表达差异；其中miR-483-5p在OA中表达上调，而miR-149-3p、miR-582-3p、miR-1227、miR-634、miR-576-5p和miR-641表达下调。此外，其他miRNA，如miR-27b、miR-105、miR-148a、miR-149、miR-210、miR-488、miR-558、miR-576-5p、miR-634、miR-641等也被证实在OA中起保护作用[15, 36-44]，而miR-16、miR-21、miR-33a、miR-145等在OA关节软骨中表达升高[45-48]。以上研究提示miRNA可以作为OA治疗的新靶点，并为临床诊疗提供新思路。
6 miRNA与OA软骨基质降解
关节软骨中细胞外基质（extracellular matrix，ECM）和细胞内容物共同维持正常的生物学功能。关节软骨ECM主要由Ⅱ型胶原和蛋白聚糖构成。ECM的主要功能是维持关节软骨的生理结构，并在维持细胞外环境的稳态中发挥重要作用[49]。在生理情况下，软骨细胞基质合成与分解代谢动态平衡的细胞因子可通过调控软骨细胞生理功能，参与免疫应答和介导炎性反应等。当关节软骨损伤时，炎性信号通路被激活，导致炎性因子IL-1β、TNF-α、TGF-β等激活ECM降解酶，如基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）和带有血小板凝血酶敏感蛋白样模体的解整链蛋白金属蛋白酶（a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs，ADAMTS）等，参与软骨基质Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的降解，从而促进OA的进展[4, 50]。目前，参与OA软骨基质降解的信号通路主要有IL-1β信号通路、TNF-α信号通路、TGF-β信号通路、Hedgehog（HH）信号通路和NF-κB信号通路等，而这些信号通路都与miRNA密切相关，共同参与调节OA软骨基质降解。
6.1 miRNA与IL-1β信号通路
IL-1β能够通过诱导下调软骨ECM的Ⅱ型胶原表达，并上调ADAMTS、MMP及诱生型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）导致软骨溶解及细胞凋亡。目前研究证实，IL-1β体外刺激软骨细胞后，miR-140表达抑制；而miR-140转染细胞后，能够下调IL-1β诱导的ADAMTS-5表达水平，并且miR-140软骨细胞内基因敲除后能够诱发OA特征性的蛋白聚糖缺失及关节软骨纤维化等[51-52]。雌二醇也能通过靶向调节miR-140参与IL-1β诱导的MMP-13表达及ECM降解[53]。miR-34基因沉默能够显著降低IL-1β在大鼠软骨细胞中的基质降解效应[54]。此外，miR-101也可通过靶向调控Sox9 mRNA的表达，参与IL-1β诱导的软骨ECM降解[55]。而miR-145也能直接作用于Sox9的3’UTR区域抑制其表达；并且，增加miR-145细胞内表达水平能够显著降低Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的表达，同时增加软骨肥厚性标志物RUNX2和MMP-13的表达[56]。另外，miR-9和miR-98可通过调控IL-1β诱导的MMP-13表达参与OA病程进展[6]。miR-30a也可通过IL-1β信号通路靶向抑制ADAMTS-5表达阻碍OA进程[4]。miR-558则能够通过抑制环氧合酶-2和IL-1β诱导的基质降解反应阻止OA发展[43]。
6.2 miRNA与TNF-α信号通路
TNF-α表达水平升高能够显著促进OA软骨基质降解。研究表明，TNF-α能够通过抑制miR-130的表达调控软骨细胞内Ⅱ型胶原与蛋白聚糖的水平[7]。实验证实，miR-149在OA软骨细胞中的低水平表达也与TNF-α调控密切相关[40]。miR-187则可直接通过靶向调控TNF-α mRNA表达，进而抑制IL-6和IL-12的转录水平[57]。此外，miR-476b能通过脂蛋白脂肪酶显著减少TNF-α等的分泌[58]。最新研究显示，过表达miR-142-3p能够显著降低TNF-α的表达并抑制细胞凋亡，进而减缓OA软骨基质降解[59]。
6.3 miRNA与TGF-β信号通路
TGF-β信号通路在OA进程中发挥重要作用，且与miRNA密切相关。miR-146a能通过靶向Smad4的表达并作用于MAPK/ERK和糖原合成激酶3，进而降低细胞对TGF-β的反应，同时增加软骨细胞凋亡[60]。miR-193b能够靶向TGF-β2和TGF-β Ⅲ型受体（TGF-β receptorⅢ，TGF-β R3），进而调控早期软骨细胞分化[61]。此外，miR-337调控软骨生成也与TGF-β R2相关；Smad2和Smad3参与维持软骨细胞ECM稳态也与miRNA密切关联[62]。miR-145能够通过调控Smad3参与OA软骨基质降解[48]。miR-140-5p与miR-455-3p也能够通过抑制TGF-β信号通路中Smad2/3的表达调控OA进程[63]。
6.4 miRNA与HH信号通路
HH存在3个同源基因：Sonic HH（SHH）、Indian HH（IHH）和Desert HH（DHH），分别编码SHH、IHH和DHH蛋白。在正常软骨细胞中，SHH和IHH能够调控细胞的生长和分化。在OA软骨中，SHH、IHH与MMP-13均表达升高[64-65]。高表达的SHH与IHH能促进OA软骨细胞表型变化，并且HH可通过联合MMP-13及ADAMTS-5的表达升高，进而减小关节软骨厚度并增加蛋白聚糖丢失。体外细胞实验证实，IL-1β处理软骨细胞后，SHH表达与miR-608水平成负相关；而过表达miR-602和miR-608能抑制SHH的mRNA水平，说明这些miRNA能通过HH信号调控OA的进展[64]。
6.5 miRNA与NF-κB信号通路
研究证实，NF-κB可通过调节miR-146a水平变化诱导脂多糖表达[66]。另外，报告基因分析发现，miR-18a能通过抑制TNF-α诱导蛋白-3增强NF-κB信号通路表达[67]。而miR-19b不但能够靶向调节TNF-α诱导蛋白-3，还能够作用于其他NF-κB信号通路负向调节因子，如CYLD基因。此外，NF-κB信号通路阻滞后，细胞中miR-203表达水平显著减低，说明miRNA与NF-κB信号通路密切相关[9, 68]。
7 miRNA与OA的诊断与治疗
目前，miRNA与OA关系的研究主要集中于组织或细胞水平，将其作为OA生物标志物进行临床检测方面有待深入开发。能否通过血液、关节液等体液检测从而达到OA的精准预防，进而精准治疗成为目前研究热点。通过对OA患者血浆中循环miRNA和OA的关联性分析，发现12条miRNA（miR-16、miR-20b、miR-29c、miR-30b、miR-93、miR-126、miR-146a、miR-184、miR-186、miR-195、miR-345和miR-885-5p）在OA中过表达[11]。最新研究表明，miR-146a、miR-155、miR-181a和miR-223在OA患者外周血单核细胞过量表达，miR-223与关节软骨降解分泌的角质素硫酸盐显著相关，提示血浆和关节液中的miRNA可为OA患者提供有效的检测手段[69]。当前，miRNA与OA的研究仍处于初级阶段，其作为生物标志物而进行有效的干预治疗有待深入开展。最新研究表明，小鼠关节腔内注射合成的双链miR-15a可通过抑制靶基因B淋巴细胞瘤-2基因诱发细胞凋亡[70]。基于组织工程学，进行细胞与miRNA联合治疗也可有效地进行疾病干预[71]。
8 展望
miRNA在OA软骨基质降解过程中扮演重要角色，可通过调控下游靶基因的表达，并与细胞因子相互影响，调节OA软骨基质降解进展。OA特异性miRNA检测对临床精准预防、精准诊断和精准治疗具有重要价值，为OA发病机制的探索提供了新思路。因此，miRNA作为治疗靶点联合抗关节炎药物进行OA软骨细胞增殖和修复调节，进而抑制OA软骨基质降解，有望成为临床治疗OA的新方法。
骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种慢性退行性骨关节疾病，主要病理特征为软骨退变和继发性关节软骨下骨质改变，在此基础上合并软骨下及边缘骨赘形成，引发关节囊挛缩、滑膜炎等病变，最终导致关节功能障碍[1-3]。OA的病因和发病机制至今尚未明确。近年来，miRNA在疾病发生发展过程中的作用已成为研究热点。miRNA表达水平的改变与不同疾病的进程密切相关。目前，miRNA已被证实参与炎性反应的多项进程，包括OA[2]。炎性介质IL-1β、TNF-α、TGF-β等通过参与调节OA软骨基质降解过程中的miRNA表达发挥作用[4-9]。miRNA也可通过调节VEGF、NGF的表达参与OA病程进展[10-11]，提示miRNA可能成为OA治疗的新靶点。本文针对miRNA的概念与合成、生物学特性、功能调节、下游靶基因识别以及miRNA在OA中的表达、与OA软骨基质降解、与OA诊断及治疗的相关研究进展进行总结。
1 miRNA的概念与合成
miRNA是一类大小为19~25个核苷酸的内源性非蛋白编码调控单链小分子RNA，具有高度保守性，一般来源于染色体的非编码区域[12]。miRNA由RNA聚合酶在基因组不同区域转录形成较长的原miRNA，经核酸内切酶Ⅲ-Drosha及其辅助因子DGCR8的识别和作用，形成大小为60~75个核苷酸的miRNA前体（pre-miRNA）。pre-miRNA在RNA-GTP依赖的核质/细胞质转运蛋白Exportin 5作用下，从细胞核进入细胞质。pre-miRNA在第2个核酸内切酶Ⅲ-Dicer的作用下被切割，形成大小为21~25个核苷酸的双链miRNA。然后，双链体降解成为单链的成熟miRNA，继而通过基因沉默复合物（RNA-induced silencing complex，RISC），形成非对称RISC复合物，从而识别靶基因mRNA，阻断翻译过程[1-2, 13]。
2 miRNA的生物学特性
miRNA主要通过转录后基因表达调控发挥生物学效应，具有阶段性和组织特异性。miRNA与目标基因mRNA分子的3’端非编码区域（3’-untranslated region，3’UTR）互补匹配结合，导致靶基因mRNA分子翻译表达抑制或裂解，进而调节细胞早期发育，参与细胞分化，调控生物体内的基因表达[14-16]。在各生物物种之间，miRNA具有高度进化保守性，在环部可以容许更多的突变位点存在，而在茎部保守性较强。miRNA绝大部分定位于基因间隔区，并在基因组内以基因簇或单拷贝、多拷贝等多种形式存在。miRNA的转录与其他基因相互独立，可参与调控生物体内多种代谢过程，而其本身不翻译蛋白质[17]。
3 miRNA的功能调节
DNA甲基化修饰、乙酰化修饰、DNA拷贝改变、特定翻译调节和基因位点突变等均可参与miRNA合成过程中蛋白功能，从而调控miRNA在体内的表达[18-21]。系列改变导致miRNA功能发生变化，并可通过调控细胞信号通路、细胞因子和相关靶基因的表达，参与细胞增殖、凋亡、分化、代谢与发育等[22]，导致自身免疫性疾病、炎症、肿瘤等的发生发展。另外，诸如miRNA的3’UTR结合位点遗传多样性的改变及p53基因表达的改变等也可对miRNA水平进行调控[23]。
4 miRNA下游靶基因的识别
miRNA下游靶基因的识别对认识miRNA参与疾病的调控过程至关重要。基于生物信息学，依据种子区（seed region）原则，将miRNA 5’端的第2~8位碱基与mRNA 3’UTR上一段大小为7个核苷酸的序列进行互补配对即可实现靶基因预测[24-25]。目前，根据靶基因mRNA的3’UTR种子区特异识别而发展形成了一些miRNA靶向识别软件，主要包括TargetScanS、Pictar、miRanda、MicroT_CDS、RNAhydrid、MirTarget2和TargetMiner[26-30]。其他方法包括miRNA交联免疫沉淀技术，通过pre-miRNA的补骨脂素修饰，细胞内靶标识别效果得到提升[31]。光致交联和Argonaute 2蛋白免疫纯化则为深度测序识别靶基因提供了更多选择，而紫外交联免疫沉淀结合高通量测序可结合生物信息学方法识别特定miRNA靶标，为识别靶基因提供方向[32-33]。
5 miRNA在OA中的表达
OA作为最常见的慢性病之一，能够导致软骨细胞表型和软骨稳态发生改变，包括软骨下骨的代谢变化。过度的机械承重及运动变化常诱发关节功能障碍，最终导致骨与软骨生物机械性能改变。软骨内异常的合成与分解变化最终诱发OA。软骨细胞分化、增生以及凋亡的改变也与OA密切相关。许多研究发现，miRNA在OA的发生发展中发挥重要作用。此外，miRNA和OA软骨病理变化的相关性研究也日益增多[34]。Iliopoulos等[35]通过对365条miRNA的基因芯片筛查，发现有16条在OA关节软骨中表达发生变化，其中9条miRNA（miR-483、miR-22、miR-377、miR-103、miR-16、miR-223、miR-30b、miR-23b和miR-509）表达上调，7条miRNA（miR-29a、miR-140、miR-25、miR-337、miR-210、miR-26a和miR-373）表达下调。Jones等[6]通过与正常软骨相比，发现OA软骨中有17条miRNA出现表达差异，其中miR-9和miR-98表达上调。Díaz-Prado等[36]通过分析723条miRNA发现，在人正常和OA关节软骨细胞中有7条miRNA存在明显表达差异；其中miR-483-5p在OA中表达上调，而miR-149-3p、miR-582-3p、miR-1227、miR-634、miR-576-5p和miR-641表达下调。此外，其他miRNA，如miR-27b、miR-105、miR-148a、miR-149、miR-210、miR-488、miR-558、miR-576-5p、miR-634、miR-641等也被证实在OA中起保护作用[15, 36-44]，而miR-16、miR-21、miR-33a、miR-145等在OA关节软骨中表达升高[45-48]。以上研究提示miRNA可以作为OA治疗的新靶点，并为临床诊疗提供新思路。
6 miRNA与OA软骨基质降解
关节软骨中细胞外基质（extracellular matrix，ECM）和细胞内容物共同维持正常的生物学功能。关节软骨ECM主要由Ⅱ型胶原和蛋白聚糖构成。ECM的主要功能是维持关节软骨的生理结构，并在维持细胞外环境的稳态中发挥重要作用[49]。在生理情况下，软骨细胞基质合成与分解代谢动态平衡的细胞因子可通过调控软骨细胞生理功能，参与免疫应答和介导炎性反应等。当关节软骨损伤时，炎性信号通路被激活，导致炎性因子IL-1β、TNF-α、TGF-β等激活ECM降解酶，如基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）和带有血小板凝血酶敏感蛋白样模体的解整链蛋白金属蛋白酶（a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs，ADAMTS）等，参与软骨基质Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的降解，从而促进OA的进展[4, 50]。目前，参与OA软骨基质降解的信号通路主要有IL-1β信号通路、TNF-α信号通路、TGF-β信号通路、Hedgehog（HH）信号通路和NF-κB信号通路等，而这些信号通路都与miRNA密切相关，共同参与调节OA软骨基质降解。
6.1 miRNA与IL-1β信号通路
IL-1β能够通过诱导下调软骨ECM的Ⅱ型胶原表达，并上调ADAMTS、MMP及诱生型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）导致软骨溶解及细胞凋亡。目前研究证实，IL-1β体外刺激软骨细胞后，miR-140表达抑制；而miR-140转染细胞后，能够下调IL-1β诱导的ADAMTS-5表达水平，并且miR-140软骨细胞内基因敲除后能够诱发OA特征性的蛋白聚糖缺失及关节软骨纤维化等[51-52]。雌二醇也能通过靶向调节miR-140参与IL-1β诱导的MMP-13表达及ECM降解[53]。miR-34基因沉默能够显著降低IL-1β在大鼠软骨细胞中的基质降解效应[54]。此外，miR-101也可通过靶向调控Sox9 mRNA的表达，参与IL-1β诱导的软骨ECM降解[55]。而miR-145也能直接作用于Sox9的3’UTR区域抑制其表达；并且，增加miR-145细胞内表达水平能够显著降低Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的表达，同时增加软骨肥厚性标志物RUNX2和MMP-13的表达[56]。另外，miR-9和miR-98可通过调控IL-1β诱导的MMP-13表达参与OA病程进展[6]。miR-30a也可通过IL-1β信号通路靶向抑制ADAMTS-5表达阻碍OA进程[4]。miR-558则能够通过抑制环氧合酶-2和IL-1β诱导的基质降解反应阻止OA发展[43]。
6.2 miRNA与TNF-α信号通路
TNF-α表达水平升高能够显著促进OA软骨基质降解。研究表明，TNF-α能够通过抑制miR-130的表达调控软骨细胞内Ⅱ型胶原与蛋白聚糖的水平[7]。实验证实，miR-149在OA软骨细胞中的低水平表达也与TNF-α调控密切相关[40]。miR-187则可直接通过靶向调控TNF-α mRNA表达，进而抑制IL-6和IL-12的转录水平[57]。此外，miR-476b能通过脂蛋白脂肪酶显著减少TNF-α等的分泌[58]。最新研究显示，过表达miR-142-3p能够显著降低TNF-α的表达并抑制细胞凋亡，进而减缓OA软骨基质降解[59]。
6.3 miRNA与TGF-β信号通路
TGF-β信号通路在OA进程中发挥重要作用，且与miRNA密切相关。miR-146a能通过靶向Smad4的表达并作用于MAPK/ERK和糖原合成激酶3，进而降低细胞对TGF-β的反应，同时增加软骨细胞凋亡[60]。miR-193b能够靶向TGF-β2和TGF-β Ⅲ型受体（TGF-β receptorⅢ，TGF-β R3），进而调控早期软骨细胞分化[61]。此外，miR-337调控软骨生成也与TGF-β R2相关；Smad2和Smad3参与维持软骨细胞ECM稳态也与miRNA密切关联[62]。miR-145能够通过调控Smad3参与OA软骨基质降解[48]。miR-140-5p与miR-455-3p也能够通过抑制TGF-β信号通路中Smad2/3的表达调控OA进程[63]。
6.4 miRNA与HH信号通路
HH存在3个同源基因：Sonic HH（SHH）、Indian HH（IHH）和Desert HH（DHH），分别编码SHH、IHH和DHH蛋白。在正常软骨细胞中，SHH和IHH能够调控细胞的生长和分化。在OA软骨中，SHH、IHH与MMP-13均表达升高[64-65]。高表达的SHH与IHH能促进OA软骨细胞表型变化，并且HH可通过联合MMP-13及ADAMTS-5的表达升高，进而减小关节软骨厚度并增加蛋白聚糖丢失。体外细胞实验证实，IL-1β处理软骨细胞后，SHH表达与miR-608水平成负相关；而过表达miR-602和miR-608能抑制SHH的mRNA水平，说明这些miRNA能通过HH信号调控OA的进展[64]。
6.5 miRNA与NF-κB信号通路
研究证实，NF-κB可通过调节miR-146a水平变化诱导脂多糖表达[66]。另外，报告基因分析发现，miR-18a能通过抑制TNF-α诱导蛋白-3增强NF-κB信号通路表达[67]。而miR-19b不但能够靶向调节TNF-α诱导蛋白-3，还能够作用于其他NF-κB信号通路负向调节因子，如CYLD基因。此外，NF-κB信号通路阻滞后，细胞中miR-203表达水平显著减低，说明miRNA与NF-κB信号通路密切相关[9, 68]。
7 miRNA与OA的诊断与治疗
目前，miRNA与OA关系的研究主要集中于组织或细胞水平，将其作为OA生物标志物进行临床检测方面有待深入开发。能否通过血液、关节液等体液检测从而达到OA的精准预防，进而精准治疗成为目前研究热点。通过对OA患者血浆中循环miRNA和OA的关联性分析，发现12条miRNA（miR-16、miR-20b、miR-29c、miR-30b、miR-93、miR-126、miR-146a、miR-184、miR-186、miR-195、miR-345和miR-885-5p）在OA中过表达[11]。最新研究表明，miR-146a、miR-155、miR-181a和miR-223在OA患者外周血单核细胞过量表达，miR-223与关节软骨降解分泌的角质素硫酸盐显著相关，提示血浆和关节液中的miRNA可为OA患者提供有效的检测手段[69]。当前，miRNA与OA的研究仍处于初级阶段，其作为生物标志物而进行有效的干预治疗有待深入开展。最新研究表明，小鼠关节腔内注射合成的双链miR-15a可通过抑制靶基因B淋巴细胞瘤-2基因诱发细胞凋亡[70]。基于组织工程学，进行细胞与miRNA联合治疗也可有效地进行疾病干预[71]。
8 展望
miRNA在OA软骨基质降解过程中扮演重要角色，可通过调控下游靶基因的表达，并与细胞因子相互影响，调节OA软骨基质降解进展。OA特异性miRNA检测对临床精准预防、精准诊断和精准治疗具有重要价值，为OA发病机制的探索提供了新思路。因此，miRNA作为治疗靶点联合抗关节炎药物进行OA软骨细胞增殖和修复调节，进而抑制OA软骨基质降解，有望成为临床治疗OA的新方法。