文摘

目标。绝经后妇女骨质疏松性经历结构性破坏和骨骼脆弱导致减少骨形成和骨吸收增加。骨质疏松症经常影响到脊柱,导致压缩骨折。本研究旨在描述角色的microrna在骨质疏松症发病率和随后的椎对绝经后妇女骨折的风险。方法。差异表达microrna与骨质疏松性椎体骨折患者骨质疏松性没有骨折的病人。这项回顾性研究包括78骨质疏松性椎体骨折患者和82骨质疏松性椎体骨折的病人。等离子体水平的骨代谢标志物,人体内25 -羟维生素D (25 - (OH) VitD),前肽的I型胶原(PINP)和β-Carboxyl终端肽(β-CTx),发现使用专利electro-chemiluminescence (ECLIA)方法。的表达水平mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p是由存在决定的。皮尔森相关分析之间的关系进行了评估mir - 491 - 5 - p, mir - 485 - 3 - p,和骨代谢标志物。接受者操作特征(ROC)曲线和ROC曲线下的面积(AUC)是用来评估的性能mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p在诊断病人在骨质疏松性椎体骨折的发生。结果:等离子体水平的PINP和β-CTx升高但血浆25 - (OH) VitD水平下降在骨质疏松性椎体骨折患者与那些没有(< 0.05)。 The plasma expression levels of miR-491-5p and miR-485-3p were declined osteoporotic patients with vertebral fractures when comparable to those without (< 0.001). Pearson correlation analysis revealed that the relative expression level of miR-491-5p was negatively correlated with the level of 25-(OH)VitD (r = -0.518, < 0.001) but positively correlated with the levels of PINP (r = 0.547, < 0.001) and β-CTx (r = 0.380, < 0.001). We also observed a negative correlation between the relative expression level of miR-485-3p and 25-(OH)VitD (r = -0.388, < 0.001), a positive correlation between miR-485-3p and PINP (r = 0.422,< 0.001). ROC curves for prediction of vertebral fracture following osteoporosis in postmenopausal women by miR-491-5p expression yielded 0.866 AUC and by miR-485-3p expression produced 0.848 AUC.结论。数据显示,表达下调表达mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p可能参与脊椎骨折的发生在绝经后妇女骨质疏松症。

1。介绍

骨质疏松症是一种进步的系统性疾病,与骨微体系结构的骨量减少和退化,导致增强骨质疏松和骨折风险更大1]。骨质疏松的发生率增加而老化,影响和30%的绝经后妇女骨质疏松症的剩余寿命很大程度上从50岁绝经后雌激素缺乏所导致的(2]。几个因素已经知道与骨折的风险增加有关,特别是脊柱和髋部,在绝经后妇女骨质疏松症,包括骨折史、年龄、减少骨矿物质密度(BMD),更高的风险或瀑布的历史,和某些药物治疗,如糖皮质激素(3,4]。多达40%的女性增加骨折的风险采取antiosteoporosis药物根据全球女性骨质疏松症的纵向研究(5]。除了足够的锻炼来提高肌肉功能,女性应该确保摄入足够的钙和维生素D (1]。更年期激素疗法显著防止骨质疏松症的骨折,应该鼓励在那些不到50岁。关于不到60岁妇女,MHT或tibolone可以建议,特别是血管舒缩性或泌尿系症状的表现。关于那些年龄超过60岁,risedronate或磷酸盐可能会被认为是6]。脆性骨折的诊断工具目前,如双能x线吸收仪骨折风险评估工具(FRAX)得分,和骨代谢标志物包括骨碱性磷酸酶(ALP)、胶原I型氨基端前肽(PINP)和血清骨钙素,特异性和灵敏度有限,这表明需求开发替代性的方法(7]。循环通过小分子核糖核酸(microrna)是有前途的新的潜在生物标志物诊断骨质疏松症和评估low-traumatic骨折风险由于有利的特性,如noninvasiveness biofluid稳定,容易检测(8]。

小分子核糖核酸(microrna)监管机构代表一个类的表观遗传,转录后的调控和沉默目标基因的表达,从而调节各种生理活动所必需的骨内稳态,如破骨细胞分化和osteoblast-to-osteoclast沟通(9,10]。近年来,越来越多的证据表明存在稳定成熟的microrna游离在血液和表明,交替血清/血浆水平可以表明生理和病理状态,从而使他们有用的候选分子的生物标志物在骨质疏松症和骨折风险11]。一个异常c-miRNA表达谱与BMD的改变有关地位和骨折的存在(12]。此外,已发现循环microrna与histomorphometric指数在骨质疏松症患者,因此可能反映骨微结构的变化(13]。有趣的是,组织几个microrna的表达是高度相关的骨质疏松患者血清表达式,表明microrna的表达可能与骨代谢相关的间接(14,15]。在这项研究中,我们首先进行了微阵列数据集分析识别差异表达microrna在等离子体与骨质疏松性椎体骨折患者骨质疏松性骨折的病人。描述角色的候选人在骨质疏松症发病率和随后的microrna椎对绝经后妇女骨折的风险,我们选择了两个差异表达microrna在骨质疏松性椎体骨折患者和患者骨质疏松性没有骨折,mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p,并确定他们的表达水平在骨质疏松性椎体骨折患者的血浆和骨质疏松性椎体骨折的病人。

2。材料和方法

2.1。微阵列数据分析

微阵列数据集(增加GSE93883)包含microrna在骨质疏松性和没有椎骨折患者资料下载基因表达的综合,即在GPL18058平台上生成的。GSE93883数据集包含一个池6 microrna的骨质疏松性椎体骨折患者和样本池6 microrna的骨质疏松性骨折病人的样本,旨在识别差异表达microrna在等离子体。差异表达的microrna调节或下调| log2(褶皱变化)|≥1(纠正< 0.05)在骨质疏松性椎体骨折患者和骨质疏松性骨折病人筛选通过分析原始数据使用affy GSE93883和limma包的R / Bioconductor软件。

2.2。研究参与者

这项回顾性研究包括78名骨质疏松性椎体骨折患者和82名没有脊椎骨质疏松患者骨折住进广州中医药大学第一附属医院2019年1月至2021年6月。绝经后骨质疏松症的诊断证实,根据世界卫生组织(世卫组织)提供的指导(16]。根据骨密度测试,临床定义了妇女与骨量减少那些BMD t指数是1到2.5个标准差(SD)低于峰值骨量的意思是在健康、正常的年轻女性(即。−1−2.5 SD);女性骨质疏松症包括所有那些t指数≤2.5−SD。入选标准是自然绝经,新发椎骨折,原发性骨质疏松症骨metabolism-associated疾病。排除标准是长期使用的药物影响骨代谢,如甲状旁腺素、降钙素、激素的存在严重的肝脏疾病,肾脏,心脏和脑血管系统、免疫功能异常、恶性肿瘤、怀孕、和精神疾病。研究包含之前所有包括患者签署了同意文件。研究伦理委员会的批准和回顾了广州中医药大学第一附属医院。

2.3。测量骨密度(BMD)及骨代谢

空腹静脉血(5毫升)收集从每个病人。离心后(3000 r / min, 5分钟),等离子体中提取。腰椎和髋部BMD检测到DPX-MD双能x射线骨密度(美国Luna)。骨代谢评估通过检测血浆水平的骨代谢标志物,25⁃hydroxyvitamin D (25 - (OH) VitD),前肽的I型胶原(PINP)β⁃羧基末端肽(βctx)。的血浆25 - (OH) VitD, PINP,βctx使用专利电化学发光检测(ECLIA)方法通过Cobas(瑞士巴塞尔国际有限公司、罗氏诊断)的检出限3 ng / ml 2010年罗氏Elecsys免疫测定分析仪(瑞士巴塞尔罗氏诊断有限公司)。

2.4。RNA提取和定量实时聚合酶链反应(存在)

总RNA提取病人血浆样品用试剂盒试剂(美国表达载体)后,供应商的指令。2000(英杰公司)是用来衡量NanoDrop总RNA的纯度和浓度。互补脱氧核糖核酸是由逆转录生成使用PrimeScript RT试剂盒(豆类、日本)。存在是我主人混合使用SYBR绿色装备(表达载体)。所有反应都是一式三份使用ABI 7300机(美国应用生物系统公司)与下面的热循环条件:初始变性为10分钟在95°C;40 95°C的周期30年代,60°C为15秒,15秒和72°C;最后在72°C扩展10分钟,和以下引物序列:mir - 491 - 5 - p, 5′-CGAGTGGGGAACCCTTCC-3′和反向,5′-AGTGCAGGGTCCGAGGTATT-3 ';mir - 485 - 3 - p, 5′-GCCGAGGTCATACACGGCTCTCCTCT-3′和反向,5′-TGTCGTGGAGTCGGCAATTC-3 ';U6, 5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′和反向,5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。相对mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p表情观察使用2^−ΔΔC方法,U6用于规范化。

2.5。统计分析

测量数据的统计比较(均值±标准差)进行SPSS 21.0软件(美国、IBM、纽约Armonk)使用未配对t以及。皮尔森相关分析之间的关系进行了评估mir - 491 - 5 - p, mir - 485 - 3 - p,和骨代谢标志物。接受者操作特征(ROC)曲线和ROC曲线下的面积(AUC)是用来评估的性能mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p在诊断病人在骨质疏松性椎体骨折的发生。

3所示。结果

3.1。骨质疏松性之间的差异表达microrna没有椎骨折患者

差异分析后,有12个microrna在调节和25个microrna的表达下调| log2(褶皱变化)|≥1(纠正< 0.05)在骨质疏松性椎体骨折患者和患者骨质疏松性骨折(图1)。表1提供差异表达microrna是调节或下调| log2(褶皱变化)|≥2(纠正< 0.05)骨质疏松性椎体骨折患者与骨质疏松性骨折的病人。

3.2。病人的特点

患者骨质疏松性椎体骨折54至83岁,平均年龄为(67.90±7.04)岁更年期和他们的年龄为(52.67±2.78)年。骨质疏松患者没有椎骨折53至82岁,平均年龄为(66.84±6.58)年,和他们的更年期是(52.40±2.76)岁。BMI、腰椎和髋部BMD的骨质疏松性椎体骨折患者分别为22.36±2.94,0.58±0.05 (g / cm²),0.68±0.05 (g / cm²)。BMI、腰和骨质疏松性髋部BMD患者没有椎骨折分别为22.39±2.89,0.5±0.04 (g / cm²),0.67±0.06 (g / cm²)。两组患者骨质疏松性显示,年龄无显著差异,BMI,腰椎和髋部BMD。

3.3。的血浆25 - (OH) VitD, PINP,βctx在骨质疏松性椎骨折患者或没有

在绝经后妇女卵巢功能下降和缺乏雌激素影响骨形成和骨吸收的平衡在骨代谢,导致骨磷代谢的失衡,从而最终导致骨质疏松症。我们感兴趣相关骨代谢是否发生骨质疏松性椎体骨折的病人。因此,等离子体水平的骨代谢标志物被发现在骨质疏松性椎骨折患者或没有ECLIA法。下表2等离子体水平的PINP和βctx升高,但血浆25 - (OH) VitD水平下降在骨质疏松性椎体骨折患者与那些没有(< 0.05)。

3.4。的表达水平mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p在骨质疏松性或没有椎骨折患者

描述角色的microrna在骨质疏松症发病率和随后的椎对绝经后妇女骨折的风险,我们选择了两个差异表达microrna在骨质疏松性椎体骨折患者和患者骨质疏松性没有骨折,mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p,并确定他们的表达水平在等离子体78骨质疏松性椎体骨折患者和82年的骨质疏松性椎体骨折的病人。如图2的等离子体表达水平mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p在骨质疏松性椎体骨折患者拒绝与那些没有(< 0.001),表明减少表达mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p可能参与发生骨质疏松性椎体骨折的病人。

3.5。mir - 491 - 5 - p之间的关系和mir - 485 - 3 - p表情和骨代谢标记

皮尔森相关分析(图3)透露,mir - 491 - 5的相对表达水平- p与25 -水平负相关(OH) VitD (r=−0.518,< 0.001),但与PINP水平呈正相关(r= 0.547,< 0.001)和βctx (r= 0.380,< 0.001)。我们还观察到的相对表达水平之间的负相关mir - 485 - 3 - p和25 (OH) VitD (r=−0.388,< 0.001)和积极的相关性mir - 485 - 3 - p和PINP (r= 0.422,< 0.001)。没有明显的相对表达水平之间的相关性mir - 485 - 3 - p和βctx (r= 0.116,= 0.311)。

3.6。预测的性能mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p表达式的发生在骨质疏松性椎体骨折患者

ROC曲线(图4)预测椎骨折后在绝经后妇女骨质疏松症mir - 491 - 5 - p表达式产生0.866 AUC 95%可信区间0.803 - -0.929 (< 0.001)和mir - 485 - 3 - p表达式产生0.848 AUC的95%可信区间0.785 - -0.911 (< 0.001)。

4所示。讨论

骨骼系统中起着重要作用,支持身体结构和运动和维护人体矿物质平衡。骨骼系统的异常将导致各种骨骼疾病如骨质疏松症、关节炎、代谢性骨骼发育不良,和骨癌17]。骨质疏松症的特点是脆弱的骨头,骨密度降低,骨微观结构退化,导致脊椎骨折的风险增加,髋部骨折,骨折在其他骨骼网站(18]。绝经后妇女的骨质疏松症容易经历椎骨折(19]。候选生物标志物的骨质疏松症可能在疾病的早期识别,允许应用程序的早期干预措施来防止疾病的进一步发展。维生素D水平随着年龄的增长呈现负相关,缺乏维生素D是常见于老年人。大量研究已经证明,维生素D缺乏导致骨骼矿化和骨质流失,导致骨质疏松和骨折可能(20.]。低血清(25 (OH) VitD)浓度与事件在白人女性髋部骨折比控制参与者(21]。然而,黑人女性(25 (OH) VitD)较高的水平(≥20 ng / mL)骨折的风险相比,那些有不到20 ng / mL [22]。目前的研究调查,拒绝血浆25 - (OH) VitD水平显示在骨质疏松性椎体骨折患者相比,没有骨折。这些数据表明,维生素D水平之间的相关性和骨骼健康可能因种族而异。PINP组成三个共价连接单元链。PINP骨转移是有效的生化骨代谢标志物的成骨细胞的性质和骨骼疾病(23,24]。比较患者没有骨折,骨质疏松性椎体骨折患者显示PINP在这个研究的高水平。类似于其他研究结果表明PINP明显高于酒精性肝硬变患者比非酒精性肝硬化(25]。此外,研究还发现,βctx水平增加骨质疏松性椎体骨折患者比没有骨折。βctx在骨质疏松,骨代谢生化参考标记及其预测增加骨骼疾病的发展(26]。

近年来,基因表达的功能由小分子核糖核酸(microrna)病理生理过程已被确认。有些循环microrna参与骨形成和骨细胞分化的调节。先前的研究显示miR-23b-3p和mir - 140 - 3 - p可能作为潜在生物标志物候选人在绝经后妇女骨质疏松症(27]。目前的研究发现差异表达microrna的等离子体和没有椎骨折患者骨质疏松性基于GSE93883数据集,其中mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p的表达进行了分析。mir - 491 - 5 - p在各种癌症肿瘤抑制中发挥作用。太阳等人指出mir - 491 - 5 - p是在胃癌组织中表达下调与相邻的非癌变组织。mir - 491 - 5 - p介导通过抑制Wnt3 Foxi1抑制胃癌进展α/β连环蛋白信号(28]。陈等人探讨mir - 491 - 5 - p水平下降在骨肉瘤和mir - 491 - 5 - p抑制骨肉瘤细胞增殖通过瞄准PKM2 [29日]。这些结果是根据我们的发现,这证明,与病人没有骨折,骨质疏松性椎体骨折患者拒绝了mir - 491 - 5 - p的表达。此外,mir - 485 - 3 - p的拒绝表达了患者椎骨折。mir - 485 - 3 - p位于101055419 - 101055419(+)14号染色体上的基因区域问经常观察突变在癌症。的促进或抑制作用mir - 485 - 3 - p在癌症已经决定在大量的研究。超表达mir - 485 - 3 - p促进胃癌的发展(30.),肝细胞癌(31日),和前列腺癌32]。相比之下,mir - 485 - 3 - p的表达可以抑制相关肿瘤骨肉瘤(33),小肺癌(34),和胶质母细胞瘤35]。这些对比发现可能与不同的肿瘤组织结构和疾病发病机制。皮尔森相关分析在这项研究中表明的相对表达水平mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p与PINP的水平呈正相关,但与25 - (OH) VitD水平负相关,和mir - 491 - 5 - p表达呈正相关,βctx。ROC曲线显示mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p表达式可以作为生物标记物预测在骨质疏松性椎体骨折患者。

这项回顾性研究分析的功能microrna在绝经后妇女骨质疏松性椎体骨折和调查mir - 491 - 5 - p的表达和mir - 485 - 3 - p。所有数据显示mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p可能参与在骨质疏松性椎体骨折患者的发生和预测发生率椎对绝经后妇女骨折的风险。然而,样本不足可能会影响数据的可靠性。进一步的调查是必要的来确定目标基因的mir - 491 - 5 - p和mir - 485 - 3 - p影响椎骨折后骨质疏松考虑到microrna转录后的调控并沉默目标基因的表达。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。