《Genes》：MicroRNAs in Fibromyalgia: Promising Biomarker Candidates with Implications for Pain
纤维肌痛是一种复杂的慢性疼痛综合征，其病理生理机制尚不明确，且缺乏确切的生物标志物。微小RNA（miRNA）是一类转录后调控分子，可能参与纤维肌痛的多种发病机制，包括中枢敏化和免疫失调。多项研究报道纤维肌痛患者中多种miRNA表达发生改变，这些miRNA可能参与炎症、神经及代谢相关通路。尽管初步研究表明miRNA表达谱可能有助于区分纤维肌痛患者，但研究结果仍存在异质性，且受限于样本量较小和方法学差异。miRNA有望成为阐释纤维肌痛病理生理机制及开发微创生物标志物的候选分子，但仍需开展标准化且效能充足的进一步研究以确立其临床实用性。本综述系统总结了纤维肌痛中miRNA失调的现有证据，并评估其作为生物标志物的潜在价值。研究特别关注纤维肌痛中失调的miRNA在其他疼痛性疾病中是否呈现相似表达模式，旨在识别与疼痛相关的共享分子特征。这一方法可能通过识别与其他疼痛性疾病共有的分子改变，为阐明纤维肌痛背后的生物学机制提供新见解，支持将其界定为一种涉及慢性疼痛与组织稳态改变的综合性疾病。
1. 引言
纤维肌痛是一种以广泛性肌肉骨骼疼痛为特征的慢性疼痛综合征，常伴随持续性疲劳、非恢复性睡眠、认知功能障碍、情绪障碍及多种躯体症状。其临床表型远超慢性广泛性疼痛范畴，患者常报告头痛、僵硬、感觉过敏及胃肠和自主神经症状。认知障碍通常被称为“纤维雾”，可能包括注意力、专注力、记忆和信息处理方面的困难，而睡眠障碍可能进一步加剧疼痛敏感性和认知功能障碍，形成症状放大的自我延续循环。焦虑和抑郁症状在纤维肌痛患者中也较为常见，但更应被视为可能影响症状严重程度和临床结局的调节因素，而非该疾病的核心特征。此外，纤维肌痛常与其他慢性疼痛疾病共存，包括偏头痛、肠易激综合征、颞下颌关节紊乱、慢性疲劳、睡眠障碍及局部或全身性疼痛综合征，并可能伴发于多种炎症性风湿病（如类风湿关节炎和强直性脊柱炎）。纤维肌痛远非局限于肌肉骨骼系统的疾病，而是一种涉及疼痛感知和调节改变，以及神经免疫、神经内分泌和应激相关过程失衡的多维性疾病。这种异质性限制了患者评估，凸显了对可补充临床评价并改善纤维肌痛特征描述的客观生物学标志物的需求。
流行病学研究表明，纤维肌痛影响约3%的普通人群，女性患病率持续较高。纤维肌痛可发生于各个年龄段，但最常见于成年期，尤其是中年时期。其高患病率、慢性病程以及对身体和心理社会功能的显著影响使纤维肌痛成为一个公共卫生问题。该疾病与大量医疗资源利用、长期用药、工作缺勤及健康相关生活质量受损相关，给医疗系统带来社会经济负担。
纤维肌痛的诊断仍主要依赖临床表现。美国风湿病学会（ACR）分类标准的演变反映了对该疾病认识的不断深化。最初的1990年标准强调广泛性疼痛和预定解剖部位的压痛，而后续标准通过广泛性疼痛指数（WPI）和症状严重程度量表（SSS）等指标纳入疼痛分布和伴随症状严重程度。2016年修订版进一步强调广泛性疼痛和症状负担。然而，这些标准仍主要基于症状，未能捕捉导致该综合征的潜在生物学过程。
缺乏经过验证的客观生物标志物仍是纤维肌痛领域一项重大未满足需求。可靠的生物标志物可补充临床诊断、改善纤维肌痛与其他风湿性疾病的鉴别、促进患者分层、提供疾病活动度或症状负担信息，并可能识别更可能对特定治疗产生反应的患者。然而，由于该疾病的异质性，纤维肌痛的生物标志物发现被证明极具挑战性。对纤维肌痛日益复杂的理解促使人们越来越关注可能介导遗传易感性与环境暴露之间相互作用的表观遗传机制。
在这些机制中，miRNA已成为特别有前景的候选分子。miRNA是一类在转录后水平调控基因表达的非编码RNA（ncRNA）分子。通过与靶信使RNA（mRNA）相互作用，单个miRNA可调控众多基因和信号通路，而单个基因可被多个miRNA靶向。miRNA表达的改变影响多种参与慢性疼痛发生和维持的机制，如神经元兴奋性、突触可塑性、神经炎症和免疫。支持其相关性的另一特征是miRNA存在于多种细胞外生物体液中，包括血清和/或血浆。在纤维肌痛中，循环miRNA谱可提供补充临床评估的分子信息，并可能根据疾病状态、症状负担和/或生物学表型区分患者。重要的是，多种miRNA的组合可能比单个分子更具信息价值，因为它们可捕捉多个生物学通路的改变，并可能提供更稳健的分子特征。
多项研究报告了纤维肌痛患者中miRNA表达的改变，支持miRNA失调可能与疾病相关的假说。然而，现有证据仍属初步且具有异质性。这些局限性在考虑miRNA研究向临床实践转化时尤为重要。相关生物标志物理想情况下应具备可重复性、与适当疾病对照的区分能力、与临床有意义表型的关联性以及在独立队列中的验证。同样，机制上的合理性并不必然意味着因果关系。
本综述总结了纤维肌痛中miRNA失调的现有证据，重点关注其在关键病理生理机制（如中枢敏化、神经炎症和免疫失调）中的潜在作用。综述还探讨了纤维肌痛中失调的miRNA是否在其他疼痛性疾病中呈现类似改变，旨在识别反映疼痛和组织改变共同分子机制的共享miRNA谱。这一比较可能为共同生物学机制提供见解，并进一步支持这些miRNA作为纤维肌痛生物标志物的潜力。
2. 纤维肌痛中miRNA失调及其潜在临床相关性
在考虑跨研究重复性和临床关联性时，某些miRNA在纤维肌痛中显得尤为值得关注。这些miRNA因此可能代表作为潜在生物标志物和纤维肌痛分子介质的进一步研究候选分子。
其中，miR-103a-3p似乎是最一致的失调候选分子之一。在血清和全血中报道了miR-103a-3p表达降低，而在皮肤活检样本中也发现miR-103表达降低。重要的是，其表达降低与疼痛相关结局（包括纤维肌痛影响问卷（FIQ））在独立研究中相关联。在不同生物 compartments 中观察到相似表达模式，加上其与疼痛严重程度的密切关系，支持miR-103a-3p作为纤维肌痛生物标志物进一步研究的有前景候选分子。
miR-145也显示出有趣的跨研究一致性。在脑脊液（CSF）中鉴定出miR-145-5p表达降低，而在外周血单个核细胞（PBMC）和全血中miR-145表达降低。在CSF研究中，miR-145-5p表达与FIQ疼痛和疲劳呈正相关。尽管鉴于相应队列样本量较小，这些发现应谨慎解读，但miR-145失调在不同生物基质中的重复出现及其与临床相关症状的关联表明，该miRNA可能在纤维肌痛疼痛的分子机制中发挥作用。
另一个一致鉴定的候选分子是miR-223。在CSF、PBMC和血清中观察到miR-223/miR-223-3p表达降低，表明在中枢和外周 compartments 中相对一致的下调。此外，血清miR-223-3p水平与视觉模拟量表（VAS）疼痛评分呈负相关。差异表达与临床关联之间的这种一致性增强了miR-223家族与纤维肌痛疼痛相关表型潜在相关性的证据，尽管仍需进一步研究确定这些改变是否参与疾病病理生理或代表疾病的继发性后果。
miR-320a代表了一个特别有趣但更复杂的情况。与上述几种miRNA不同，其失调方向在现有研究中不一致。一项研究报道血清miR-320a升高且与FIQ疼痛呈负相关，而另一项研究报道表达降低且与FIQ疼痛和身体功能呈负相关。与这些发现相反，后续研究发现血清miR-320a水平升高与修订版纤维肌痛影响问卷（FIQR）和神经病理性疼痛症状清单（NPSI）呈正相关。尽管miR-320a似乎反复与疼痛相关结局相关联，但其差异表达方向及与临床变量的关系在不同队列间存在差异。这种不一致可能反映样本类型、患者特征、方法学方法或潜在临床异质性的差异。因此，miR-320a应被视为一个有前景但目前尚未解决的候选分子，而非纤维肌痛的定向生物标志物。
3. 纤维肌痛相关miRNA及关联疼痛通路
3.1. miR-103a-3p
miR-103a-3p作为sncRNA网络中的一个进化保守节点发挥作用，该网络将系统性炎症状态与疼痛的分子回路相耦合。整合转录组分析表明，该miRNA是小鼠疼痛模型与多种人类病理学共享的sncRNA特征的一部分，从而将其定位为一种跨物种的伤害性处理调节因子，连接胆碱能信号、离子通道生理学和代谢-表观遗传轴。
在伤害感受器水平，miR-103a对调控L型电压门控钙通道（VGCC）功能（如Cav1.2）的通路施加紧张性转录后抑制，其生理表达限制通过这些通道的Ca2+内流，限制伤害感受器中枢末梢在背角的活性依赖性神经递质释放，并抑制Ca2+依赖性激酶和转录因子（如CaMKII、CaMKIV和CREB）的激活，这些因子驱动促进某些神经肽（如CGRP和P物质）生物合成的即早基因表达。总之，miR-103a-3p可能在基础条件下有助于维持伤害感受器兴奋性和突触输出的相对抑制状态。
除这些伤害感受器中的细胞自主效应外，miR-103a-3p还可能参与疼痛相关的神经免疫调节。在脂多糖（LPS）刺激的BV2和原代大鼠小胶质细胞中，miR-103a-3p在炎症激活期间下调，而其恢复通过靶向VAMP1减弱IL-1β和TNF-α释放。在经受手术创伤（术后神经炎症模型）的大鼠海马中观察到miR-103a-3p/VAMP1信号的类似改变。在脑缺血-再灌注模型中，miR-103a-3p在氧糖剥夺/复氧（OGD/R）处理的小胶质细胞和缺血脑组织中同样降低，其恢复通过靶向HMGB1减弱炎症反应。
此外，miR-103a-3p似乎调节可能塑造炎症反应的更广泛代谢程序。通过靶向ACLY和PIK3R1，miR-103a-3p调节乙酰辅酶A的产生和磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信号的幅度。其下调促进糖酵解通量，可能增加乙酰辅酶A水平和PI3K/Akt活性，并可能增强多种促炎基因（如COX-2）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、基质金属蛋白酶（MMPs）和ADAMTS的表达，导致关节和椎间盘组织中过度炎症和组织破坏。这一组分可能很重要，因为乙酰辅酶A的可用性不仅调节脂质和细胞能量代谢，还作为组蛋白乙酰化的关键底物，从而影响染色质可及性和炎症基因的转录调控。
最后，在类风湿关节炎中，TNF-α和IL-1β被发现通过NF-κB/YY1依赖性机制抑制miR-103a-3p表达，从而解除其对MAP3K7和DKK1的抑制作用。这允许NF-κB激活和促炎细胞因子产生，诱发破骨细胞分化，并促成骨破坏。
这些汇聚的神经元、神经免疫和代谢机制为研究miR-103a-3p在纤维肌痛中的作用提供了生物学上合理的框架。然而，上述机制主要来源于众多疼痛和神经炎症实验模型，其与纤维肌痛的关联性仍有待确定。特别是，miR-103a-3p表达是否与疼痛强度、疲劳、睡眠障碍、身体功能或健康相关生活质量方面的临床显著差异相关联，尚未得到充分表征。
3.2. miR-145
miR-145作为疼痛相关分子通路的重要转录后调节因子，通过靶向Akt3/mTOR轴、Toll样受体4（TLR4）/NF-κB炎症级联和ADAMTS驱动的细胞外基质重塑中的关键节点，发挥抗炎和神经保护作用，这些作用在神经病理性、炎症性、骨关节和退行性疼痛病因中至关重要。
在神经病理性疼痛背景下，miR-145已被稳健地证明通过靶向Akt3改善疼痛超敏反应，Akt3是将上游PI3K激活与mTORC1依赖性翻译若干促伤害性蛋白（GluR1/2和TRPV1/4）耦联的关键Akt亚型，这些蛋白位于同侧背根神经节（DRG）。该机制已在慢性缩窄性损伤（CCI）大鼠模型中得到体内支持，在该模型中给予miR-145模拟物显著减少机械性异常性疼痛和热痛觉过敏，同时降低TNF-α、IL-1β和IL-6，并抑制DRG中Akt3依赖性NF-κB和mTOR信号。一项使用CCI大鼠模型的独立临床前研究进一步证明，神经损伤后miR-145表达下调，鞘内（i.t.）给予agomiR-145减轻了机械性和热性超敏反应。这一效应与RREB1和p-AKT表达降低相关。此外，临床前模型已显示miR-145过表达可抑制Nav1.8表达并缓解神经病理性疼痛。早期miR-145过表达可预防糖尿病大鼠神经病理性机械性痛觉过敏的发展，并与Nav1.8/SCN10A表达抑制相关。此外，新兴证据表明miR-145-5p可调节小胶质细胞和其他炎症细胞中的TLR4/NF-κB信号，可能限制导致中枢敏化的神经炎症过程。
除神经病理性疼痛外，miR-145还可能通过调节细胞外基质转换和软骨分解代谢参与骨关节疼痛的控制。在炎症性软骨细胞中，miR-145已被证明可阻断MKK4/JNK/p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）轴及其下游转录效应因子c-Jun和ATF2，从而降低基质降解酶（包括MMP-3、MMP-13和ADAMTS5）的表达。此外，miR-145已被报道直接调控ADAMTS5表达，miR-145上调与ADAMTS5水平降低及软骨相关细胞外基质成分（如II型胶原、聚集蛋白聚糖和软骨寡聚基质蛋白）的保留相关。类似地，人类骨关节炎中报道了miR-145表达降低，其中miR-145调控TNFRSF11B并与软骨细胞增殖和纤维化表型相关。miR-145-5p和miR-140-5p调节髓核细胞中SOX9和其他软骨形成转录因子，从而调节关键细胞外基质成分（包括聚集蛋白聚糖和II型胶原）的表达。SOX9是miR-145-5p的靶标，而miR-140-5p通过抑制RALA在蛋白水平增强SOX9和聚集蛋白聚糖。
额外的临床前证据进一步支持miR-145参与骨关节炎相关疼痛。在大鼠骨关节炎模型中，kartogenin治疗通过调节miR-145-5p/Smad4轴诱发骨髓间充质干细胞的软骨形成分化，并与改善软骨相关结局和增加缩爪阈值相关，表明机械性超敏反应的减弱。
一项2026年针对95例行经皮椎体后凸成形术（PKP）的胸腰椎压缩性骨折患者的临床研究表明，术前较低的血清miR-145-5p水平与中重度术后疼痛独立相关。术前miR-145-5p水平与VAS评分呈负相关，并对术后疼痛具有预测价值，而机制实验涉及miR-145-5p/ErbB4炎症轴。
最后，miR-145参与伤害感受器兴奋性、神经炎症信号和细胞外基质稳态的调节，为研究其与纤维肌痛的潜在相关性提供了机制学基础。特别是，Akt/mTOR依赖性信号、Nav1.8表达和TLR4/NF-κB相关炎症反应的调节可能为外周敏化和炎症机制提供见解，这些机制可能促成部分患者的疼痛放大。然而，这些通路在纤维肌痛中受miR-145调控的程度仍有待确定，特别是与该疾病特征性的中枢敏化和多系统症状负担相关时。临床上，较低血清miR-145-5p水平与较大术后疼痛严重程度之间的关联提供了初步证据，表明循环miR-145-5p在特定临床环境中可能具有作为疼痛相关生物标志物的价值；然而，其预测性能和临床意义需要在纤维肌痛队列中进行独立验证。
3.3. miR-223-3p
miR-223-3p是一种造血特异性微小RNA，在髓系细胞发育中发挥关键作用，并作为疼痛中神经免疫过程的重要转录后调节因子，通过调节中性粒细胞和巨噬细胞活性、抑制多种促炎反应，并可能通过其对中枢疼痛处理的影响降低神经元兴奋性。
在慢性疼痛综合征背景下，miR-223-3p表达水平降低与疼痛感知增强和神经免疫失调相关，机制研究表明miR-223-3p通过汇聚通路发挥其镇痛和抗炎作用，如阻断NOD样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体、抑制NF-κB信号和控制调节神经元敏化和胶质细胞激活的MAPK通路（如MKNK2）。在眶下神经慢性缩窄性损伤（CCI-IoN）诱发的小鼠神经病理性疼痛模型中，miR-223-3p表达在三叉神经节中显著降低，并与机械性超敏反应的发展相关。与这些机制一致，在完全弗氏佐剂（CFA）诱导的面部炎症性疼痛后，三叉神经节中也报道了miR-223-3p表达降低，提示该微小RNA的失调可能发生在多种炎症性疼痛状态中。
在分子水平，miR-223-3p结合NLRP3的3‘-非翻译区（3’-UTR），从而抑制炎症小体组装、caspase-1激活以及IL-1β和IL-18的成熟和释放，这些是驱动慢性疼痛状态中神经炎症、小胶质细胞激活和背角神经元敏化的基础细胞因子。这一机制与神经病理性疼痛模型特别相关，其中外周神经损伤在受损神经、背根神经节和脊髓背角中诱导NLRP3依赖性神经炎症反应。近期在慢性缩窄性损伤（CCI）大鼠模型中的临床前证据进一步表明，源自人脐带间充质干细胞且富含miR-223-3p的外泌体可促进抗炎性小胶质细胞/巨噬细胞表型并抑制NLRP3炎症小体激活，同时伴随机械性和热性伤害性阈值的改善。
在小胶质细胞中，miR-223-3p过表达显著降低M1极化标志物（包括iNOS、COX-2、TLR4、NLRP3和NF-κB），同时降低IL-1β、IL-6、TNF-α和氧化应激指标，从而将M1向更具修复性的M2表型转变，该表型与疼痛缓解和神经保护相关。这种小胶质细胞调节对于从外周神经损伤向中枢敏化的转变尤为重要，因为脊髓小胶质细胞的持续激活有助于释放大量促炎介质并放大伤害性信号。
在成人大脑中，miR-223-3p还通过调节突触功能和谷氨酸受体信号显示神经保护特性，从而可能调节疼痛处理回路中的兴奋性突触传递，并在脊髓和脊髓上水平降低伤害性信号增益。与这一可能性一致，CCI-ION模型的发现表明miR-223-3p过表达可减轻机械性异常性疼痛并降低脑脊液谷氨酸水平，暗示其镇痛效应可能源于神经免疫反应和兴奋性神经传递的联合调节。
在椎间盘退变背景下，源自间充质干细胞的外泌体miR-223-3p已被证明可直接靶向髓核细胞中的FBXW7，从而抑制凋亡、减弱椎间盘退变进展并保持基质完整性。近期，Zheng等人表明miR-223-3p通过circTMEM230/miR-223-3p/FOXO3/SOX9轴调节终板软骨细胞稳态和细胞外基质代谢。在机械应力下，circTMEM230海绵化miR-223-3p，从而增强FOXO3表达并促进SOX9介导的细胞外基质合成。此外，源自小胶质细胞的外泌体miR-223-3p已被证明可调节星形胶质细胞中的RhoB/NF-κB/CCL11信号轴，从而阻断星形胶质细胞激活、减少神经炎症，并在蛛网膜下腔出血等情况下减轻神经元损伤。
最后，miR-223-3p对NLRP3炎症小体激活、NF-κB信号、胶质细胞反应性和兴奋性神经传递的汇聚效应为研究其可能参与纤维肌痛疼痛放大提供了机制学基础。特别是，IL-1β和IL-18释放的调节以及小胶质细胞激活的调节可能与被提出促成症状异质性的神经免疫过程相关。然而，这些机制直接涉及纤维肌痛的程度，以及纤维肌痛患者中是否可检测到miR-223-3p失调，仍有待充分阐明。未来研究应调查循环miR-223-3p水平与纤维肌痛临床结局（如疼痛严重程度、疲劳、睡眠障碍、认知症状和生活质量）以及治疗反应和疾病进展之间的关联。将miRNA谱分析与促炎标志物和患者报告结局相结合可能阐明其作为患者分层和临床监测生物标志物的潜力，而前瞻性验证需要区分其生物标志物价值与在疾病病理生理中的直接机制作用。
4. 结论
现有证据表明，miRNA失调可能与纤维肌痛的病理生理机制相关，并可能反映参与该疾病发生和维持的一些生物学过程。特别是，miRNA表达改变已与中枢敏化、神经元兴奋性、神经炎症和代谢通路相关机制相关联。在已鉴定的miRNA中，miR-103a-3p、miR-145和miR-223-3p似乎特别值得关注，因为其失调已在不同生物 compartments 中被报道，且在多项研究中与疼痛强度或其他临床相关特征相关联。这些结果表明miRNA可能提供补充纤维肌痛临床评估的分子信息，并可能反映与其他慢性疼痛疾病共享的生物学特征。
生物学证据还表明，这些miRNA可能参与相关的疼痛通路。miR-103a-3p可能影响神经元兴奋性、炎症信号和代谢调节，而miR-145与炎症、神经保护和疼痛相关通路的调节相关。类似地，miR-223-3p可能通过涉及NLRP3炎症小体、NF-κB信号、小胶质细胞激活和神经元兴奋性的多种通路参与神经炎症的调节。尽管这些机制为其参与纤维肌痛提供了生物学合理性，但大多数证据来自实验模型或其他慢性疼痛疾病，因此不应直接外推至纤维肌痛。
循环miRNA特别具有吸引力，因为它们可在血清、血浆或全血等微创生物样本中测量。此外，多种miRNA组合的使用可能比单个候选分子更具信息价值，因为分子特征可能更有效地捕捉纤维肌痛的生物学异质性。然而，现有文献仍具有异质性，存在样本量、患者特征、分析平台和临床结局方面的差异。此外，多项miRNA在研究间显示不一致的表达模式，如miR-320a所示，凸显了识别疾病特异性分子特征的高度复杂性。
总体而言，miRNA代表了推进对纤维肌痛生物学机制理解及未来开发微创生物标志物的有前景分子候选。然而，纵向研究对于确定miRNA谱是否与症状严重程度、疾病轨迹、治疗反应或临床表型相关也将很重要。此类研究最终可能有助于建立能够补充临床评估并为纤维肌痛生物学基础提供更深入见解的可重复miRNA特征。
