类风湿关节炎患者关节液来源外泌体lncRNA表达谱的初步研究

背景:类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以免疫紊乱和炎症导致的滑膜炎及进行性关节软骨和骨破坏为主要特征的自身免疫性疾病,发病机制至今尚未完全明确,因此,探索RA的发病机制及生物标记物具有重要意义。RA关节液中免疫细胞活化和免疫分子分泌可能参与疾病的发生。外泌体是细胞产生的胞外囊泡,通过将RNA等物质运送至靶细胞来发挥生物学功能。长链非编码RNA(long-chain non-coding RNA,lncRNA)是长度>200个核苷酸的RNA,在细胞分化、炎症和免疫反应等过程中发挥重要作用。目前尚无RA患者关节液来源外泌体lncRNA表达谱的相medicolegal deaths关报道。目的:本研究旨在探讨RA患者关节液来源外泌体lncRNA表达谱,并对差异表达lncRNAs的靶基因进行生物信息学分析。方法:共采集9名RA、11名痛风、10名骨关节炎(osteoarthritis,OA)患者的关节液,其中RA为实验组,痛风、OA为对照组。使用传统超速离心法提取关节液外泌体,使用HiPure Liquid RNA/miRNA试剂盒提取外泌体RNA,通过lncRNA测序检测关节液外泌体中lncRNAs的表达情况,绘制聚类热图反映差异表达lncRNAs的相对含量,筛选RA患者关节液来源外泌体中差异表达lncRNAs,并对其靶基因进行功能富集分析。通过实时定量逆转录 PCR(real time quantitative reverse transcription PCR,qRT-PCR)验证差异 lncRNAs 的表达水平,并对lncRNAs表达水平与临床指标进行相关性分析。结果:在RA患者关节液来源外泌体中共检测到1067个差异表达lncRNAs。与OA相比,在RA中共发现347个差异表达lncRNAs,其中有236个表达上调(包括ENST00000430787.1 和 ENST00000451781.1),111 个表达下调(包括 NR_145469.1 和ENST00000552334NSC 127716生产商.1);差异表达lncRNAs靶基因的功能分析显示主要富集于“T细胞活化”、“凋亡”及“mTOR信号通路”。与痛风相比,在RA中共发现805个差异表达lncRNAs,其中有479个表达上调(包括ENST00000562852.1和ENST00000420522.1),326个表达下调(包括ENST00000590368.1和ENST00000433344.1);差异表达lncRNAs靶基因的功能分析显示主要富集于“自噬的正向调节”、“白细胞跨内皮迁移”及“铁死亡”。同时与OA、痛风相比,在RA中共发现85个特异表达lncRNAs,其中有65个表达上调(包括ENST00000430787.1 和ENST00000420522.1),20个表达下调(包括NR_145462.1 和NR_145461.1);特异表达lncRNAs靶基因的功能分析显示主要富集于“自噬”、“RA疾病通路”及“mTOR信号通路”。qRT-PCR结果显示,与OA、痛风相比,RA中ENST00000433825.1 水平升高;与痛风相比,RA 中 ENST00000449119.1 水平降低;qRT-PCR所验证的差异表达lncRNAs组间变化趋势均与lncRNA测序结果中的相一致。相KPT-330作用关性分析发现RA患者ENST00000433825.1、ENST00000449119.1与C反应蛋白水平及红细胞沉降率呈正相关,与类风湿因子及抗环瓜氨酸多肽抗体均呈负相关,其中ENST00000433825.1与C反应蛋白的相关性最显者(P<0.001)。结论:与OA、痛风相比,RA患者关节液来源外泌体中lncRNA表达谱具有明显差异。生物信息学分析提示RA中差异表达lncRNAs通过调控靶基因来发挥“自噬、mTOR信号通路”等生物学功能。RA患者ENST00000433825.1与C反应蛋白呈显著正相关,提示ENST00000433825.1可能RA的潜在生物标志物,为探索RA的发病机制提供了新的线索。