揭秘男性骨质疏松：circRNA 与 miRNA 的关键角色及潜在诊疗新方向

《BMC Musculoskeletal Disorders》：Bioinformatics screening and clinical validation of CircRNA and related miRNA in male osteoporosis

为探究男性骨质疏松（MOP）的发病机制，研究人员开展了生物信息学筛选和临床验证 circRNA 及相关 miRNA 的研究。研究发现 657 个差异表达 circRNA，构建了 ceRNA 网络，验证了部分 circRNA 和 miRNA 的表达差异，为 MOP 诊疗提供了新靶点和方向。

　　在人体的骨骼世界里，骨代谢是一场精密的 “平衡游戏”，由成骨细胞和破骨细胞分别主导的骨形成与骨吸收过程相互协调，维持着骨骼的健康与强壮。然而，骨质疏松这一 “隐形杀手” 却打破了这场平衡，让骨骼变得脆弱易折。在骨质疏松的研究领域，虽然针对绝经后女性的相关研究成果丰硕，但男性骨质疏松却长期被忽视，其发病机制犹如一团迷雾，亟待揭开。

首都医科大学附属北京友谊医院的研究人员为了深入了解男性骨质疏松的发病机制，开展了一项意义重大的研究。他们通过 RNA 测序、生物信息学分析等一系列技术手段，对男性骨质疏松患者和正常男性的样本进行研究，构建了 circRNA - miRNA - mRNA（ceRNA）调控网络，并对部分关键的 circRNA 和 miRNA 进行临床验证。该研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上，为男性骨质疏松的诊疗提供了新的方向和潜在靶点。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先，建立 RNA - Seq 队列，收集 3 名男性骨质疏松患者和 3 名正常男性的外周全血样本。然后，使用 TRIzol 试剂提取总 RNA，基于 HiSeq 10X - 150PE 进行 RNA 测序，通过多种软件检测 circRNA 并筛选差异表达的 circRNA（DEcircRNAs）。接着，利用生物信息学工具分析共享 mRNA，构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络和 ceRNA 网络。最后，选取临床样本，通过 qRT - PCR 验证部分 circRNA 和 miRNA 的表达水平。

研究结果如下：

1. 鉴定 DEcircRNAs：研究共检测到 657 个 DEcircRNAs，它们广泛分布于人类染色体，多数由 2 - 5 个外显子构成，61% 为新发现的 circRNA。对其宿主基因的分析发现，这些基因在蛋白质运输、染色质组织、代谢途径等多个生物过程和信号通路中显著富集。
2. 鉴定共享 mRNAs：通过重叠本研究的宿主基因和之前研究的 mRNAs，得到 222 个共同基因。这些基因在蛋白质运输、病毒过程、细胞质等生物学过程以及代谢途径、RNA 运输等信号通路中显著富集。经分析确定了 SETD2、ATM 和 XPO1 三个关键的 hub 基因。
3. 构建 ceRNA 调控网络：以三个 hub 基因产生的 4 个 circRNAs 为基础，预测它们与 miRNA、mRNA 的相互作用，构建了包含 4 个 circRNAs、40 个 miRNAs 和 592 个 mRNAs 的 ceRNA 网络，其中 hsa - miR17 - 5p、hsa - miR - 106b - 5p 和 hsa - miR - 93 - 5p 是覆盖度最高的 3 个 miRNA。
4. 临床样本验证：对 35 例符合标准的临床样本进行 qRT - PCR 分析，发现 hsa - miR - 17 - 5p、hsa - miR106b - 5p 和 hsa - miR - 93 - 5p 在骨质疏松患者外周血淋巴细胞中的表达显著升高；hsa - circ - 9130、novel_circ_0014940 和 hsa - circ - 0054894 表达上调，hsa - circ - 2484 和 novel_circ_0033084 表达下调。

在研究结论与讨论部分，研究人员强调了多个显著上调和下调的 circRNAs 在男性骨质疏松中的重要作用，也确定了三个覆盖度最广的 miRNA。部分临床验证结果与初步预测相符，但也存在部分差异，这提示需要进一步扩大样本量或开展多中心研究加以验证。该研究为深入理解男性骨质疏松的发病机制提供了新视角，鉴定出的关键 circRNA 和 miRNA 有望成为男性骨质疏松诊断和治疗的潜在生物标志物和靶点，为开发更有效的治疗策略奠定了基础，推动了男性骨质疏松诊疗领域的发展。