[发明专利]分子标志物在骨质疏松症中的应用

说明书

本发明公开了绝经后骨质疏松的诊疗标志物，该标志物是miR‑6511a‑3p。本发明通过QPCR证明了miR‑6511a‑3p与绝经后骨质疏松的发生发展相关，同时本发明通过细胞实验证明了miR‑6511a‑3p影响成骨细胞的分化，提示miR‑6511a‑3p可作为分子靶标应用于绝经后骨质疏松的早期诊断和治疗。

技术领域

本发明属于生物医药领域，涉及分子标志物在骨质疏松症中的应用，具体涉及的标志物为miR-6511a-3p。

背景技术

骨质疏松症(osteoporosis，OP)是由于多种原因导致的骨密度下降，骨微结构破坏，造成骨脆性增加，从而易于发生骨折的全身性骨病。骨质疏松症分为原发性和继发性两大类，原发性骨质疏松症又分为绝经后骨质疏松症、老年性骨质疏松症和特发性骨质疏松症(包括青少年型)3种。绝经后骨质疏松症一般发生在女性绝经后5～10年内；老年性骨质疏松症一般是70岁后发生的骨质疏松；而特发性骨质疏松主要发生在青少年，病因尚不明确。

绝经后骨质疏松症(postmenopausal osteoporosis，PMOP)是指女性绝经后卵巢内分泌功能失调衰退，导致雌激素水平下降，从而导致破骨细胞的骨吸收大于成骨细胞的骨形成的一种代谢性疾病，其特征为进行性全身性骨密度(bone mineral density，BMD)降低和骨组织微结构发生改变。骨质疏松症是老年人脊柱、髋部、桡骨远端骨折的最常见的原因。通常，骨质疏松症没有特异性的临床表现，直到轻微的应激诱发骨折时才会引起重视。在发达国家的女性中绝经后骨质疏松症的发生率为38％，根据临床诊断标准，目前全世界有800万50岁以上的女性被诊断为骨质疏松症，3400万女性有明显的骨质减少症状。绝经后骨质疏松性骨折对绝经后女性的生活质量产生了很大的影响。绝经后骨质疏松症的病因是多因素的，现有的研究认为雌激素水平降低导致的骨吸收、骨形成平衡破坏是主要因素，除此之外，钙和其他环境因素对骨质流失也有影响。目前研究骨质疏松发生机制及其相关信号通路是科研工作的重中之重。

microRNA(miRNA)是一类18～25nt的非编码单链小分子RNA，是在Drosha和Dicer酶的共同作用下加工形成的。miRNA的编码基因在细胞核内由RNA聚合酶Ⅱ转录成初级转录本pri-miRNA，再通过一系列连续的加工处理后得到成熟的miRNA。成熟miRNA结合到RNA诱导的基因沉默复合物(RNA-induced silencing complex，RISC)中发挥效应。根据miRNA与靶基因3’UTR的互补配对程度，miRNA可通过抑制翻译和介导靶基因mRNA的降解两条途径介导基因活性下降。

根据生物信息学预测，一个miRNA可作用于多个靶基因，而一个靶基因mRNA的编码区或3’UTR可能存在多种miRNAs的结合位点，由此构成了一个复杂的网络，此外ceRNA作用模式的提出，进一步拓展了microRNA作用网络。microRNA通过信号网络调控细胞的增殖、调亡、免疫、肿瘤、炎症等病理生理过程，研究miRNA的作用机制，关键在于探索miRNA与其靶基因的相互作用。miRNA与靶基因的作用有内在规律性，可以用软件对其进行预测。近年来，从最开始的一个miRanda靶基因预测软件到现在开发出了10余种预测软件，目前常用的包括miRanda、TargetScan、PicTar、RNA22等。

微小RNA(miRNA)是一种由高等真核生物基因组编码，在进化上十分保守的非编码小分子RNA，具有调控基因表达的能力。miRNA主要通过和靶基因mRNA碱基配对，引导沉默复合体降解mRNA或抑制其翻译。基于miRNA的作用机制，通过人工合成miRNA拟似物和miRNA抑制剂调节miRNA相关通路，或人工构建miRNA介导RNA干扰途径，进行基因和分子治疗，从而在分子水平上为研究新一代基因药物和生物治疗手段提供新的切入点。关于骨质疏松，目前研究发现miRNA主要通过影响Runx2和Osterix信号通路发挥调控成骨信号作用，因此，干预miRNA可通过影响干细胞骨再生延缓骨质疏松进程，促进骨折修复。

发明内容