骨关节炎患者滑膜液外泌体关键miRNAs的筛选及其在关节软骨细胞中靶基因研究

摘要

目的：筛选骨关节炎（osteoarthritis,OA）患者滑膜液外泌体中关键微小核糖核酸（micro ribonucleic acid,miRNAs），研究其靶基因在关节软骨细胞中的表达。方法 ：在基因表达综合数据库（Gene Expression Omnibus,GEO）中检索并下载GSE126677及GSE114007数据集，采用DESeq软件筛选OA患者和正常者滑膜液外泌体及软骨组织中差异miRNAs，通过WebGestalt网站对差异表达的miRNAs进行GO/KEGG富集分析，利用TargetScan软件预测差异表达miRNAs作用的靶分子，并将预测得到的靶分子与芯片中差异miRNAs进行交集分析；在组织样本中利用qRT-PCR、Western blot、荧光素酶报告实验，验证差异miRNAs及其靶分子的表达水平及直接靶向结合关系。结果：通过GSE126677芯片分析，筛选出5个外泌体来源的差异表达miRNAs，其中3个在OA组高表达，2个低表达。对GSE114007数据库中OA患者关节软骨组织的mRNA-seq表达矩阵进行分析，共得到1 743个差异表达基因，其中1 010个基因高表达、733个基因低表达。将外泌体差异miRNAs的潜在靶分子与软骨组织差异基因进行交集分析，最终得到候选靶标。组织样本实验进一步证实滑膜液外泌体中低表达的miR-3196靶向调控软骨细胞内的丝裂原活化蛋白激酶15(mitogen-activated protein kinase 15,MAPK15)的表达。结论：OA患者滑膜液外泌体中低表达的miR-3196通过靶向调控软骨细胞中MAPK15，激活下游信号通路，影响软骨细胞的正常生物学功能，参与OA的发生发展。

关键词

骨关节炎 / 外泌体 / 微小核糖核酸 / 关节软骨细胞 / 靶基因