徐斌豐 宋月瑩 吳海君 鄭程

膝骨關(guān)節(jié)炎 (knee osteoarthritis，KOA) 是最常見的漸進(jìn)性關(guān)節(jié)疾病，臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)的疼痛、僵硬、活動(dòng)受限等癥狀，病理表現(xiàn)為關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨的退變，同時(shí)也包含關(guān)節(jié)滑膜、韌帶等周圍組織的炎性病變，其致病因素復(fù)雜，具有較強(qiáng)的遺傳性，對(duì)患者生活質(zhì)量影響較大，同時(shí)會(huì)造成巨大的個(gè)人和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。

近年來，全基因組關(guān)聯(lián)分析 (genome-wide association studies，GWAS) 揭示了大量的 KOA 風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)，目前已發(fā)現(xiàn)報(bào)道有超過 90 個(gè)骨關(guān)節(jié)炎 (osteoarthritis，OA) 的易感基因位點(diǎn)[2-4]。部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)中包括軟骨寡聚基質(zhì)蛋白、軟骨黏附素樣蛋白和 Ⅺ 型膠原編碼基因的變異，說明存在基因改變導(dǎo)致蛋白質(zhì)錯(cuò)義突變的現(xiàn)象[2]。而主流觀點(diǎn)認(rèn)為，大多數(shù) KOA 的風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)位于基因組的非蛋白質(zhì)編碼區(qū)，并不干預(yù)氨基酸序列，故 KOA 的遺傳易感性主要與基因表達(dá)的調(diào)控相關(guān)[5]。這種情況與許多疾病相似，說明 KOA 發(fā)展過程中存在調(diào)控靶基因表達(dá)的 DNA 變異[6]。隨著膝關(guān)節(jié)置換術(shù)日趨成熟，大量術(shù)中留取的 KOA組織細(xì)胞 (主要是軟骨細(xì)胞) 被用于進(jìn)行等位基因表達(dá)不平衡分析，以建立風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)與靶基因表達(dá)之間的聯(lián)系，進(jìn)一步揭示 KOA 疾病機(jī)制[7-8]。

表觀遺傳學(xué) (epigenetics) 是研究基因組原始 DNA 序列不變的情況下，基因表達(dá)發(fā)生遺傳變化的一門遺傳學(xué)分支學(xué)科。表觀遺傳調(diào)控的三個(gè)主要機(jī)制包括 DNA 修飾、組蛋白翻譯后修飾和非編碼 RNA 調(diào)控。這三種生物機(jī)制可以活躍在體細(xì)胞中，調(diào)節(jié)染色質(zhì)的可及性、轉(zhuǎn)錄因子與DNA 的結(jié)合程度以及基因組的三維結(jié)構(gòu)等，并以細(xì)胞分裂的方式傳遞延續(xù)[8]。伴隨微陣列分析、下一代測(cè)序技術(shù)等基因測(cè)序技術(shù)的成熟，大量 KOA 表觀遺傳研究已經(jīng)展開。鑒于此，筆者對(duì) KOA 表觀遺傳學(xué)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以期為后續(xù)研究提供新的思路。

一、DNA 甲基化

DNA 甲基化 (DNA methylation) 是指在 DNA 甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用下，基因組 CpG 二核苷酸的胞嘧啶 5 號(hào)碳位共價(jià)鍵結(jié)合一個(gè)甲基基團(tuán)的生物過程。體細(xì)胞中有超過 80%的 CpG 被甲基化，而基因啟動(dòng)子中的 CpG 則可能被或不被甲基化。一般來說，基因啟動(dòng)子甲基化與表達(dá)抑制有關(guān)，而基因體和其它調(diào)控區(qū)域 (如增強(qiáng)子) 甲基化效果則不太可預(yù)測(cè)。高達(dá) 20% 的 DNA 甲基化受遺傳變異的影響，但大多數(shù)甲基化是由其它因素引起的，如環(huán)境和隨機(jī)變異[9]。研究發(fā)現(xiàn)，DNA 甲基化的概率隨著年齡的增長而增加，環(huán)境因素可能是重要原因[10]。DNA 甲基化是動(dòng)態(tài)的，甲基分別通過 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶 (DNA methyltransferase，DNMT) 和甲基胞嘧啶雙加氧酶 (ten-eleven translocation，TET) 從 DNA 中添加和移除。大量研究表明，DNA 甲基化參與調(diào)節(jié) KOA 的發(fā)展[5]。

近年來，表觀基因組關(guān)聯(lián)分析 (epigenome-wide association studies，EWAS) 通過對(duì)比 OA 軟骨細(xì)胞與正常軟骨細(xì)胞或骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞 (bone mesenchymal stem cells，BMSCs) 分化的軟骨細(xì)胞之間的甲基化模式差異，揭示了許多 KOA 相關(guān)的甲基化位點(diǎn)，其主要涉及骨骼發(fā)育和形態(tài)發(fā)生相關(guān)基因 [ 如轉(zhuǎn)化生長因子 β (transforming growth factor-β，TGF-β)、Wnt、同源異型基因 (homeotic genes，HOX)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白 (bone morphogenetic protein，BMP) ][11-13]，編碼細(xì)胞外基質(zhì)蛋白和基質(zhì)降解酶的基因 [ 包括 Ⅱ 型膠原 α1 鏈(collagen type Ⅱ alpha 1 chain，COL2A1)、乙酰輔酶 A 羧化酶 α (acetyl-CoA carboxylase alpha，ACA)、基質(zhì)金屬肽酶 13(matrix metallopeptidase 13，MMP13) ]，編碼轉(zhuǎn)錄因子的基因 [ 如 Y 染色體性別決定區(qū) -盒轉(zhuǎn)錄因子 9 (SRY-box transcription factor 9，Sox9) ][14]。Rice 等[15]從手術(shù)留取的 OA軟骨中獲取 DNA 甲基化、基因型和 RNA 測(cè)序數(shù)據(jù)，并與表達(dá)數(shù)量性狀基因座 (expression quantitative trait loci，eQTL)、表觀基因組和電子分析相結(jié)合。作者對(duì) 42 個(gè) OA 風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)進(jìn)行研究，在其中 10 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)中鑒定出 24 個(gè)與基因型相關(guān)的甲基化 CpG，其中膠原 β (1-O) 半乳糖轉(zhuǎn)移酶 2[ collagen beta (1-O) galactosyltransferase 2，COLGALT2 ]、Ⅺ 型膠原蛋白 alpha 2 鏈 (anti-collagen Ⅺ alpha 2，COL11A2) 和含WW 結(jié)構(gòu)域的 E3 泛素蛋白連接酶 2 (WW domain containing E3 ubiquitin protein ligase 2，WWP2) 為關(guān)鍵靶基因。

部分學(xué)者著手于 DNA 甲基化對(duì) KOA 病理機(jī)制的調(diào)控。在骨代謝平衡方面，BMSCs 向成骨細(xì)胞系的分化是由 RUNX 家族轉(zhuǎn)錄因子 2 (RUNX family transcription factor 2，RUNX2) 和 osterix 誘導(dǎo)，Wnt 和 BMP 通路配體刺激下發(fā)生的[16]。成骨細(xì)胞 -骨細(xì)胞譜系特征性基因 [ 如堿性磷酸酶、硬化蛋白、核因子-kB 受體激活因子配體 (receptor activator of nuclear factor-kB ligand，RANKL)、骨保護(hù)素等 ]在 BMSCs 分化過程中傾向于去甲基化和去抑制，研究發(fā)現(xiàn)DNMT 抑制劑 5-氮雜-2-脫氧胞苷 (5-Aza-2’-deoxycytidine，AZA) 可促進(jìn) BMSCs 的成骨分化[9,17-18]。BMSCs 的增殖分化能力會(huì)隨著年齡的增長而降低，可能是受部分 DNA 位點(diǎn)甲基化和羥甲基化的影響[19]。破骨細(xì)胞前體分化也與 DNA甲基化相關(guān)，其中 DNMT3a 能夠抑制抗破骨細(xì)胞生成基因，DNMT3a 缺乏的破骨前體細(xì)胞不能有效分化為破骨細(xì)胞[20]，同時(shí) DNMT3a 可以影響成骨細(xì)胞系細(xì)胞中 RANKL和骨保護(hù)蛋白 (osteoprotegerin，OPG) 的表達(dá)，間接促進(jìn)破骨細(xì)胞生成[9]。

此外，Sun 等[21]使用 AZA 或者敲除 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶基因后，均發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi) C 末端結(jié)合蛋白 (C-terminal binding protein，CtBP) 的過度表達(dá)，從而激活下游促炎細(xì)胞因子核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白 3 (nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3) 的表達(dá)，促進(jìn) OA 炎癥反應(yīng)。Shen 等[22]發(fā)現(xiàn) DNMT3b 在 KOA患者和小鼠 KOA 模型的軟骨細(xì)胞中表達(dá)降低，進(jìn)一步敲除 DNMT3b 基因后發(fā)現(xiàn)三羧酸代謝物升高以及線粒體呼吸作用增強(qiáng)，而使 DNMT3b 過表達(dá)后則表現(xiàn)出軟骨保護(hù)作用。4-氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶 (Abat) 能促進(jìn)線粒體呼吸作用和分解代謝，其過度表達(dá)促進(jìn)半月板失穩(wěn)定 (destabilization of the medial meniscus，DMM) 模型小鼠的關(guān)節(jié)軟骨降解，抑制 Abat 表達(dá)或敲除 Abat 基因均能延緩關(guān)節(jié)軟骨退變和軟骨下骨硬化，而 DNMT3b 能抑制 Abat 表達(dá)。上述結(jié)果表明 DNMT3b-Abat 可能作為 KOA 治療的靶點(diǎn)[23]。Zhu等[24]發(fā)現(xiàn)小鼠與人類 OA 軟骨中 DNMT1 和 DNMT3a 高水平能引起過氧化物酶體增殖物激活受體 γ (peroxisome proliferator activated receptor gamma，PPARγ) 啟動(dòng)子的甲基化，抑制 PPARγ 的表達(dá)。使用 AZA 抑制 DMM 小鼠中DNMT1 和 DNMT3a 能夠逆轉(zhuǎn) PPARγ 啟動(dòng)子的甲基化，促進(jìn) PPARγ 的表達(dá)，減少軟骨破壞。對(duì)于 PPARγ 基因敲除的小鼠來說，AZA 對(duì)軟骨破壞的抑制作用明顯消失，這表明 PPARγ 的去甲基化可能是新的治療靶點(diǎn)。另一學(xué)者發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)子區(qū)域中存在甲基化 CpG 的富集，認(rèn)為 DNA 甲基化在遠(yuǎn)處調(diào)控區(qū)域可能比在近端啟動(dòng)子中更重要[25]。此外，新的研究發(fā)現(xiàn)同一膝關(guān)節(jié)輕度和重度受累軟骨之間DNA 甲基化模式有所不同，這表明不同階段的 KOA 之間可能存在一些潛在的環(huán)境差異導(dǎo)致其甲基化模式不同或者不同的甲基化模式導(dǎo)致了不同程度的 OA[26]。

KOA 的 DNA 甲基化研究的開展時(shí)間不長，EWAS 完善了 KOA 的 DNA 甲基化模式，而大部分測(cè)序集中在關(guān)節(jié)軟骨，軟骨下骨、滑膜等周圍組織的甲基化模式有待進(jìn)一步挖掘。結(jié)合 eQTL、表觀基因組、電子分析等數(shù)據(jù)分析手段，能將甲基化位點(diǎn)與 KOA 風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)相結(jié)合，挖掘關(guān)鍵靶基因，以供后續(xù)機(jī)制研究參考。甲基化與 KOA 病理機(jī)制的研究剛剛起步，上述研究探討了 DNMT、TET 通過甲基化或羥甲基化基因啟動(dòng)子從而控制基因表達(dá)，進(jìn)一步調(diào)控 KOA 中骨代謝平衡、關(guān)節(jié)炎癥、軟骨代謝等病理機(jī)制的過程，并推測(cè)出 PPARγ 等治療靶點(diǎn)，但甲基化研究大部分停留在基因啟動(dòng)子部分，關(guān)于增強(qiáng)子、基因體部分的甲基化和去甲基化有待研究，而一系列的治療靶點(diǎn)需要多方面實(shí)驗(yàn)和臨床的驗(yàn)證。另外，目前也缺乏對(duì) KOA 不同分期的研究，更多是針對(duì) KOA 疾病終末期，而甲基化與 KOA 的因果關(guān)系仍需進(jìn)一步探討。

二、組蛋白修飾與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)

組蛋白 (histone) 是細(xì)胞核中與 DNA 結(jié)合存在的堿性蛋白質(zhì)。組蛋白 N 末端的翻譯后修飾 (posttranslational modifications，PTM)，如乙?；⒓谆?，可以重塑染色質(zhì)的形狀，進(jìn)而改變?nèi)旧|(zhì)對(duì)參與轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)的可及性，從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)[27]。組蛋白 PTM 同樣也是動(dòng)態(tài)的，例如，乙?；梢酝ㄟ^組蛋白乙酰化酶 (histoneacetyltransferase，HAT) 添加，也可以通過組蛋白去乙?；?histone deacetylase，HDAC) 移除。

乙?；腿ヒ阴；?KOA 的組蛋白 PTM 研究中占據(jù)了主要部分，Ⅰ 類和 Ⅱ 類 HDAC 與軟骨發(fā)育有關(guān)，例如，敲除 HDAC3、HDAC4、HDAC5 等可影響小鼠軟骨內(nèi)骨化[28-29]。HDAC4 能夠抑制 OA 患者的軟骨細(xì)胞中 Runt 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子 2 (RUNX2) 表達(dá)，從而抑制 MMP13 表達(dá)[30]。沉默信息調(diào)節(jié)因子 (silent information regulator，SIRT) 是 Ⅲ類去 HDAC，其中 SIRT1 是維持軟骨穩(wěn)態(tài)所必需的[31]，研究發(fā)現(xiàn)通過激活線粒體轉(zhuǎn)錄因子 A (mitochondrial transcription factor A，TFAM) 介導(dǎo)的絲裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase，AMPK)/ SIRT1/ 過氧化物酶體增殖物激活受體 γ 共激活因子 1α (peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α，PCG-1α) 通路逆轉(zhuǎn)軟骨細(xì)胞中線粒體生物發(fā)生、氧化磷酸化和細(xì)胞內(nèi)腺嘌呤核苷三磷酸的損傷，延緩 KOA 進(jìn)展[32]。另有研究發(fā)現(xiàn) SIRT3 基因敲除的小鼠軟骨細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)超氧化物歧化酶 2 (superoxide dismutase 2，SOD2) 相關(guān)的線粒體功能障礙導(dǎo)致的氧化應(yīng)激增加，導(dǎo)致自發(fā)性年齡相關(guān)性 KOA，而SIRT3 可能通過去乙酰化抑制 SOD2 的活性來緩解軟骨細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng)[33]。

在組蛋白甲基化修飾方面，Monteagudo 等[34]發(fā)現(xiàn)DOT1 樣組蛋白賴氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶 (DOT1 like histone lysine methyltransferase，DOT1L) 可通過抑制 SIRT1 的活性來抑制 Wnt 信號(hào)通路，進(jìn)而調(diào)控軟骨細(xì)胞分化和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。DOT1L 基因缺失小鼠的關(guān)節(jié)軟骨中可觀察到 Wnt 信號(hào)過度激活和異常軟骨肥大[35]。組蛋白去甲基化酶 -賴氨酸脫甲基酶 (lysine demethylase，KDM) 4B 通過去除 Sox9 啟動(dòng)子區(qū)域中抑制性組蛋白 PTM (組蛋白 3 中賴氨酸 9 的甲基化，H3K9me3) 來介導(dǎo) Sox9 轉(zhuǎn)錄激活，進(jìn)而促進(jìn) TGF-β介導(dǎo)的軟骨形成[36]。Dai 等[37]發(fā)現(xiàn) KDM6B 在軟骨發(fā)育過程中顯著表達(dá)，且能夠與 COL2A1 啟動(dòng)子直接作用來調(diào)節(jié)COL2A1 的表達(dá)。

目前組蛋白 PTM 的研究主要涉及乙?；c甲基化，泛素化、磷酸化等研究較少；大部分研究聚焦組蛋白修飾與軟骨細(xì)胞凋亡以及軟骨外基質(zhì)降解的聯(lián)系，關(guān)于細(xì)胞炎癥等其它機(jī)制涉及較少?？偟膩碚f，這些研究清楚表明組蛋白修飾在軟骨發(fā)育、退化和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中是必不可少的?；谶@些關(guān)鍵作用，組蛋白修飾酶被認(rèn)為是治療 KOA的重要靶點(diǎn)[9]。然而值得注意的是，大部分組蛋白修飾酶在其它組織和細(xì)胞類型中同樣發(fā)揮作用[38]。例如，DOT1L不僅調(diào)控軟骨發(fā)生和軟骨內(nèi)穩(wěn)態(tài)[34]，而且在端粒沉默、減數(shù)分裂檢查點(diǎn)控制和 DNA 損傷反應(yīng)中起到重要作用[39]，敲除 DOT1L 基因的小鼠就表現(xiàn)出生長障礙、卵黃囊血管生成缺陷和心臟肥大等骨骼肌肉系統(tǒng)外多系統(tǒng)的發(fā)育異常[40]，在 SIRT1、KDM6B 等修飾酶的研究中也可見到相似的現(xiàn)象[41-42]。針對(duì)組蛋白修飾酶的靶向性治療很可能會(huì)產(chǎn)生其它系統(tǒng)的不可估計(jì)的副作用，在臨床試驗(yàn)前仍需要全面完善相關(guān)的研究。

除了組蛋白 PTM，細(xì)胞核中染色質(zhì)本身的空間組織也可以調(diào)控基因表達(dá)。通過染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，基因組被分成所謂的拓?fù)湎嚓P(guān)結(jié)構(gòu)域 (topologically assocaited domain，TADs)，區(qū)域中的基因或蛋白相較于區(qū)域外的其它基因有更頻繁的自身相互作用，而基因增強(qiáng)子通常與 TADs 中的基因有關(guān)[43]。而如轉(zhuǎn)錄因子和內(nèi)聚蛋白介導(dǎo)所形成的“DNA 環(huán)”，能夠改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，使遠(yuǎn)處的增強(qiáng)子和其對(duì)應(yīng)啟動(dòng)子互相接觸[9]。3D 染色質(zhì)組織在基因表達(dá)、組織發(fā)育和疾病的調(diào)節(jié)中具有重要作用，這一過程可能有助于發(fā)現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制。目前關(guān)于三維染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究還很少，沒有軟骨細(xì)胞或成骨細(xì)胞的染色質(zhì)構(gòu)象捕獲數(shù)據(jù)。

三、非編碼 RNA

非編碼 RNA 根據(jù)長度分為小 RNA (＜ 200 個(gè)核苷酸)和長鏈非編碼 RNA (LncRNA，＞ 200 個(gè)核苷酸)。最著名的小 RNA 亞群是 microRNA (miRNA，18～25 個(gè)核苷酸)。

1.miRNA：在 KOA 進(jìn)展中，許多 miRNA 與軟骨發(fā)育或內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定有關(guān)[44]。Coutinho de Almeida 等[44]提取來自同一患者肉眼下完好的和受損的共 130 例 OA 軟骨樣本的 miRNA 和 mRNA 序列數(shù)據(jù)，而后借助公共 miRNA 靶基因數(shù)據(jù)庫進(jìn)行篩選，生成了由 62 個(gè)差異表達(dá)的 miRNA 和238 個(gè)差異表達(dá)的 mRNA 組成的 OA 特異性 miRNA-mRNA相互作用數(shù)據(jù)組。

其它研究進(jìn)一步闡明了骨軟骨發(fā)育和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的關(guān)鍵 miRNAs。研究發(fā)現(xiàn)人 OA 軟骨和小鼠軟骨中 miR 204 水平與年齡及 OA 程度呈正相關(guān)，且受多種衰老誘導(dǎo)劑 (紅外輻射、H2O2) 誘導(dǎo)上調(diào)，其直接抑制軟骨蛋白多糖生物合成相關(guān) mRNA 表達(dá)，如硫酸軟骨素 (chondroitin sulfate，CS) 和透明質(zhì)酸形成相關(guān)的關(guān)鍵基因，從而抑制硫酸化糖胺聚糖的產(chǎn)生。關(guān)節(jié)內(nèi)注射 miR-204 模擬物會(huì)加劇 DMM 小鼠的軟骨損傷，而注射 miR-204 抑制劑能延緩DMM 小鼠 KOA 進(jìn)展。抑制人軟骨細(xì)胞中的 miR-204 同樣可以上調(diào) CS 水平并抑制 MMP 的表達(dá)[45]。Huang 等[46]將42 周齡小鼠 BMSCs 中 miR-204、211 基因雙敲除后，發(fā)現(xiàn)多關(guān)節(jié)中 MMP 表達(dá)升高，關(guān)節(jié)軟骨破壞，而關(guān)節(jié)內(nèi)注射 miR-204 的腺病毒可緩解 DMM 小鼠 KOA 進(jìn)展。Kang等[47]認(rèn)為 miR-204 是由核因子 kB (nuclear factor kappa-B，NF-kB) 和 GATA 結(jié)合蛋白 4 (GATA binding protein 4，GATA4) 誘導(dǎo)的破壞軟骨性 miRNA，其研究發(fā)現(xiàn) miR-204靶向多條硫酸化蛋白聚糖生物合成通路，抑制蛋白聚糖合成代謝，而 DMM 小鼠關(guān)節(jié)注射抗 miR-204 后軟骨破壞明顯減少，同時(shí)促進(jìn)蛋白聚糖合成并抑制軟骨中炎癥衰老相關(guān)的分泌表型因子。無論如何，上述研究都說明了miR-204 在維持關(guān)節(jié)內(nèi)穩(wěn)態(tài)中的重要作用。

此外，自噬是近期 KOA 中 miRNA 的機(jī)制研究較多的方面。自噬使受損的細(xì)胞成分被降解和再循環(huán)，是維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的重要手段。在 KOA 中，自噬可以抑制炎癥，減少軟骨細(xì)胞凋亡，而自噬相關(guān)基因的異常則增加 OA 的風(fēng)險(xiǎn)[48]。除了 miR-140-5p 和 miR-146a 外，促進(jìn)軟骨細(xì)胞自噬的 miRNA 包括 miR-34a-5p、miR-107、miR-335-5p 和miR-let-7e[49-52]。抑制自噬過程的 miRNA 包括 miR-206、miR-375、miR-411 和 miR-449[53-56]。雖然自噬是維持軟骨細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)所必需的，但異常的自噬也會(huì)對(duì) KOA 的進(jìn)展產(chǎn)生影響。

2.LncRNA：LncRNA 能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)中 mRNA 的穩(wěn)定性、翻譯和翻譯后修飾[57]。Ajekigbe 等[58]運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù) (RNA-seq) 繪制 OA 的 LncRNA 表達(dá)特征，發(fā)現(xiàn)相較于健康個(gè)體，OA 關(guān)節(jié)軟骨中，有近 200 例 LncRNA差異表達(dá)。另一研究針對(duì)健康和 OA 滑膜測(cè)序，揭示17 種差異表達(dá)的 LncRNA[59]。研究發(fā)現(xiàn) OA 患者的血漿中 LncRNA HOX 轉(zhuǎn)錄反義基因間 RNA (HOX transcript antisense RNA，HOTAIR) 呈高表達(dá)，LncRNA p50 相關(guān)COX-2 外源 RNA (p50-associated COX-2 extragenic RNA，PACER) 低表達(dá)[60]。HOTAIR 可通過抑制 miR-130a-5p 表達(dá)來增加細(xì)胞凋亡[61]，而 PACER 可通過抑制 HOTAIR 表達(dá)來減少軟骨細(xì)胞凋亡[60]。與非肥胖 OA 患者和健康人相比，肥胖 OA 患者滑膜中可發(fā)現(xiàn) LncRNA-人類肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本 1 (metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1) 的差異表達(dá)，而敲除 KOA 滑膜成纖維細(xì)胞中的 MALAT1 可抑制細(xì)胞增殖，上調(diào)白介素-8表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞生長增殖和炎癥反應(yīng)，提示其具有抗凋亡和抗炎作用[62]。

四、總結(jié)

表觀遺傳機(jī)制能夠調(diào)節(jié)多種基因的表達(dá)，在關(guān)節(jié)發(fā)育形成和維持生理環(huán)境穩(wěn)態(tài)方面扮演重要角色[8]。新出現(xiàn)的數(shù)據(jù)表明，大部分 KOA 的遺傳風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)直接影響或至少涉及表觀遺傳調(diào)節(jié)因子?；驕y(cè)序的門檻和成本正在不斷下降，表觀基因組學(xué)研究的數(shù)量將繼續(xù)增加。目前大部分KOA 機(jī)制研究包括 DNA 甲基化、組蛋白 PTM、miRNA、LncRNA 的研究主要在闡明表觀遺傳因子與 KOA 軟骨退變之間的聯(lián)系，而 KOA 是關(guān)節(jié)整體疾病，關(guān)節(jié)滑膜、軟骨下骨等組織均扮演重要角色。KOA 表觀遺傳研究仍需進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模和深度，完善如不同分期、不同年齡個(gè)體(如幼年、老年)、不同組織 (滑膜、軟骨下骨、關(guān)節(jié)周圍韌帶等) 的表觀遺傳數(shù)據(jù)，與病理機(jī)制相結(jié)合，找尋新靶點(diǎn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和臨床驗(yàn)證，為 KOA 治療尋找新的方向。另外，使用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)來整合基因組、表觀遺傳學(xué)、代謝、蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)，將能夠更加全面地了解KOA 的發(fā)病機(jī)制以及為個(gè)體患者進(jìn)行個(gè)性化治療。