女性为什么更容易患上骨关节炎呢？外泌体miRNA差异或可解释
男女有别，除了常规性别特征区别外，越来越多的研究表明在很多细节上也有着明显区别，这一次是关于有助于保护膝关节软骨的液体。
研究人员在这个关节的滑液中发现，细胞通过微小RNA（称为microRNA）的发送和接收，在男性和女性骨关节炎中有明显差异。这种差异可能有助于解释为什么这种疾病在女性中更常见，因为它指向一种更有针对性的方法来诊断和治疗这种“磨损”关节炎，奥古斯塔大学格鲁吉亚学院医学骨科生物学家骨骼生物学家Sadanand Fulzele博士说。
影响3000多万美国人的骨关节炎基本上是破坏我们骨骼之间的填充软骨。“这是一个巨大的问题，”整形外科MCG系主任Monte Hunter博士说。今天的治疗解决了症状，如炎症和疼痛，一些患者的最后不得已的选择就是膝盖置换。像Hunter这样的临床医生希望为病人提供更多的选择，用于诊断和治疗这种老年性疾病。
已知滑液可以提供关于联合健康的线索，因此，MCG研究人员决定通过查看称为外泌体的细胞外膜泡来查看该区域内的哪些细胞正在发送和接收信息。相应的作者Fulzele说。 “我们发现，外泌体的数量并没有变化，而是携带的microRNA货物的变化，”Fulzele说。
他们将来自患有和不伴有骨关节炎的患者的丢弃的人体滑液中的大部分外泌体分离。发现男性69个外泌体microRNAs显着下调，45个被上调。然而在女性中，有91次下调，53次上调。女性似乎受到更大的影响。研究人员报告说，与接近50岁的男性相比，他们共有70多个生物过程发生了变化。Fulzele和Hunter猜想他们在外泌体内容中发现的性别差异有助于解释疾病发生率的性别差异，雌激素是差异的关键。特别是在女性中，他们发现microRNA应该发送对关节有利的信息，如促进雌激素信号传导和产生胶原的细胞，关闭或以其他方式改变。降低雌激素水平，如绝经后发生的那样，促使产生更多破坏骨的细胞。在这种环境中，那些骨消耗细胞也趋于活得更长，这可能导致净骨丢失。相反，降低的骨关节炎风险被认为是益处或激素替代疗法。
Monte Hunter博士是佐治亚医学院（MCG）矫形外科系的主任，也是该研究的共同作者。Sadanand Fulzele博士是医学院矫形外科系的一名骨生物学家
MCG研究人员假设雌激素在确定外泌体所含的微小RNA中起重要作用。事实上，当他们使用芳香酶抑制剂来减少雌激素的可用性时，他们发现微小阵列的microRNAs数量减少。当他们用具有骨关节炎的男性和女性的外泌体处理健康女性软骨细胞时，暴露于疾病外泌体的健康软骨细胞显着减少。使作为软骨框架的细胞外基质的基因的表达在促进炎症的基因的表达增加的同时下降。
他们只发现一个microRNA，miR-504-3p在男性和女性骨关节炎患者中上调。虽然miR-504-3p的作用尚不清楚，但Fulzele认为它会退化软骨，这是骨关节炎的症结所在。 在未来的研究中，他们将使用miR-504-3p抑制剂将其从外泌体中去除，并尝试确定这种微小RNA的功能。
所有细胞释放外泌体作为一种沟通方式。它们携带像蛋白质、脂质以及microRNA这样的载体，可以影响许多不同基因的表达和作用。在滑液的情况下，Fulzele说，外泌体来源可能是滑膜中细胞。Fulzele表示，磨损伴随着老化，并且受到伤害加速和加重，可能会使膜发炎，这可能会改变外泌体的货物及其携带的信息。
膝关节置换成了患者的最后不得已的选择。Hunter说，早期干预措施包括结扎肿胀的膝盖，服用抗炎药物并避免关节疼痛的活动。他们还可以将透明质酸（滑液的主要成分）注入膝盖，以试图使环境正常化。
目前的方案是根据关节疼痛和僵硬患者的报告，身体检查和X光检查进行诊断。医生也经常检查滑液，Hunter说。当膝盖肿胀和温暖触摸时，他们将提取一些液体以寻找除了磨损和撕裂之外的问题，如感染和/或尿酸晶体。晶体可能是痛风的指标，这是由身体对过量水平的尿酸的反应所致的一种关节炎，这是由于嘌呤、肉类、家禽和海鲜中发现的化学物质的分解而产生的。
Hunter希望很快他和他的同事们也会检查滑液中的外泌体，指示该病人特定的软骨破坏者的特征。然后，他们希望设计一种混合使用microRNA抑制剂和联合健康促进在人造外泌体提供的microRNA模拟物，可以将其注射到膝盖中，以帮助解决虚弱的破坏。MCG研究人员已经在探索阻碍引起破坏的微小RNA的方法。其他重要的合作者包括MCG病理学系的分子病理学家Ravindra Kolhe博士和MCG细胞生物学和解剖学系的骨生物学家Mark Hamrick博士。
虽然骨关节炎被认为是正常的磨损，但它是多因素的，Hunter说，“遗传因素是一方面，我们中有些人比其他人有更强的软骨，我们中的一些是不同的，关节角度在某些地方施加更大的压力。”
根据疾病控制和预防中心，危险因素包括损伤、过度使用、年龄增加、肥胖、家族史以及女性。重复性高的运动，如运动和篮球，可能会增加风险。
参考文献: Ravindra Kolhe et al, Gender-specific differential expression of exosomal miRNA in synovial fluid of patients with osteoarthritis, Scientific Reports (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-01905-y
新闻来源: Medical College of Georgia at Augusta University