CC BY
13
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
DOI: 10.23868/202012007
ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИМОРФНОГО ВАРИАНТА RS2910164 ГЕНА МИКРОРНК MIR-146A У ПАЦИЕНТОВ С ПЕРВИЧНЫМ ОСТЕОПОРОЗОМ
Б.И. Ялаев, Р.И. Хусаинова По^утж 01.0В.2020
Принята к печати: 10.12.2020
Институт биохимии и генетики — обособленное структурное Опубликована on-line: 29.12.2020
подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия
STUDY OF THE RS2910164 POLYMORPHIC VARIANT OF MIR-146A MICRORNA GENE IN PATIENTS WITH PRIMARY OSTEOPOROSIS
B.I. Yalaev, R.I. Khusainova
Institute of Biochemistry and Genetics — subdivision of the Ufa Federal Research Centre of the RAS, Ufa, Russia
e-mail: Yaiaev.buiat@vandex.ru, ritakh@mail.ru
МикроРНК (miRNAs), известные как семейство коротких неко-дирующих РНК, являются ключевыми репрессорами экспрессии генов и играют важную роль в регуляции остеогенеза, взаимодействуют с сигнальными молекулами костного ремоделирования и контролируют процессы дифференцировки клеток костной ткани. Цель работы: для поиска молекулярно-генетических маркеров остеопороза оценить роль полиморфного варианта rs2910164 (n. 303C>G) гена микроРНК (miR-146a) в возникновении риска остеопоретических переломов и понижении уровня минеральной плотности костной ткани в выборке женщин в постменопаузе и мужчин старше 45 лет. Обнаружено, что аллель *С ассоциирован с низким уровнем минеральной плотности костной ткани в поясничном отделе позвоночника у женщин. Не выявлены значимые ассоциации изученного локуса с остеопоретическими переломами в целом и их отдельными локализациями у мужчин и женщин, а также с низким уровнем минеральной плотности костной ткани в целом и в различных отделах скелета у мужчин.
Ключевые слова: остеопороз, микроРНК, генотипирова-ние, минеральная плотность костной ткани.
Введение
Остеопороз является причиной более 9 млн переломов ежегодно во всем мире и считается ведущим заболеванием человека наряду с раком и инфарктом миокарда [1]. Остеопороз диагностирован у более 200 млн человек по всему миру. В России около 33% женщин и 24% мужчин подвержены этому заболеванию [2-4]. Отмечается, что остеопороз и ассоциированные с ним переломы коррелируют с увеличением смертности (за исключением переломов предплечья). Увеличение частоты переломов, связанных с остеопорозом — серьезная финансово-экономическая и социальная проблема для здравоохранения из-за длительного лечения, инвалидизации трудоспособного населения, ухудшения качества жизни и сокращения ее продолжительности [5].
МикроРНК (miRNAs) представляют собой класс некоди-рующих РНК размером от 18 до 24 нуклеотидов, последовательность которых закодирована в ДНК. МикроРНК играют одну из ключевых ролей в регуляции активности генов у растений, животных, некоторых вирусов и человека [6]. Образуя комплекс с белками РНК-интерференционного комплекса, микроРНК активно вовлекаются в процесс частичного или полного подавления активности многих генов на посттранскрипционном уровне. В то же время, при участии комплекса RITS-РНК-индуцированного сайленсинга транскрипции гена, они также могут быть вовлечены в регуляцию активности генов на транскрипционном уровне [7].
Количество генов микроРНК значительно различается у разных видов, а биогенез микроРНК зависит в большой степени от транскрипционной и постранскрипционной
MiRNAs, known as the family of short non-coding RNAs, are key repressors of gene expression and play an important role in the regulation of osteogenesis, interact with signaling molecules of bone remodeling, and control the processes of differentiation of bone cells. A study of the polymorphic variant rs2910164 (n. 303C>G) of the microRNA gene (miR-146a) and an assessment of its role in the formation of the risk of osteoporetic fractures and low bone mineral density (BMD) in a sample of postmenopausal women and men over 45 years of age was conducted. The C allele was found to be associated with a low level of bone mineral density in the lumbar spine in women. There were no significant associations of the studied locus with osteoporotic fractures in General and their separate localities in men and women, with a low level of BMD in General and various localities in men.
Keywords: osteoporosis, microRNA, genotyping, bone mineral density.
регуляции экспрессии генов. Как правило, гены микроРНК локализованы в межгенных областях. Большинство генов микроРНК (60%) экспрессируются как отдельные гены, некоторые (приблизительно 15%) — организованы в кластеры, остальные связаны с интронами других генов [8].
Из ряда исследований известно, что активность генов костного ремоделирования (ОРБ, RANKL и др.), факторов роста (ГБГ2, EGFR и др.) [9] и ряда транскрипционных факторов (БОХ9, БОХ6 и др.) [10], играющих значительную роль в метаболизме костной ткани, зависит от профиля (паттерна) микроРНК [11], одно-нуклеотидных полиморфных вариантов генов микроРНК, а также полиморфизма сайтов связывания микроРНК в таргетных генах [12]. В то же время вклад этих изменений в патогенез остеопороза может сильно различаться в зависимости от исследуемой популяции и оказывать различный эффект на клинические проявления. Для изучения биологической роли микроРНК в регуляции костного ремоделирования были применены два подхода: анализ профиля экспрессии генов микроРНК в костной ткани и дискретное исследование отдельных микроРНК с анализом их роли в патогенезе заболевания [13, 14].
За последние годы было обнаружено несколько функциональных полиморфных вариантов генов микроРНК, которые значимо коррелировали с патогенезом остео-пороза в постменопаузе: гэ2292832 (микроРНК-149), гэ2910164 (микроРНК-146а), гэ11614913 (микроРНК-196а-2), ГЭ3746444 (микроРНК-499) и многие другие [15]. Полиморфный локус гэ2292832 расположен в незрелой области пре-гена микроРНК-149, а остальные
Без переломов и нормальным уровнем МПКТ (Т-критерии -1,0) С переломами и нормальным уровнем МПКТ (Т-критерии ->1,0) Без переломов и с остеопенией (Т-критерии -1,0 до -2,5) С переломами и с остеопенией (Т-критерии менее <-2,5 — остеопороз) Без переломов и с остеопорозом (Т-критерии менее <-2,5 — остеопороз) С переломами и с остеопорозом (Т-критерии менее <-2,5 — остеопороз)
Рис. 1. Характеристика исследуемой выборки постменопаузальных женщин
Без переломов и нормальным уровнем МПКТ (Т-критерии -1,0) С переломами и нормальным уровнем МПКТ (Т-критерии ->1,0) Без переломов и с остеопенией (Т-критерии -1,0 до -2,5) С переломами и с остеопенией (Т-критерии менее <-2,5 — остеопороз) Без переломов и с остеопорозом (Т-критерии менее <-2,5 — остеопороз) С переломами и с остеопорозом (Т-критерии менее <-2,5 — остеопороз)
Рис. 2. Характеристика исследуемой выборки мужчин
локализованы в З'-областях зрелых микроРНК. Данные полиморфные локусы могут влиять как на сродство микроРНК с мРНК, так и на регуляцию экспрессии гена самой микроРНК. В исследовании T.K. Ahn с соавт. (2017) было доказано, что комбинированный генотип локусов rs11614913 (микроРНК-196а-2) и rs2910164 (микроРНК-146а) ассоциирован с компрессионными переломами позвоночника у корейских женщин в постменопаузе [15]. Эта же группа ученых ранее, в 2016 г., выявила связь данного генотипа с патологическими процессами оссификации задней продольной связки шейного отдела позвоночника [16]. Особого внимания заслуживает полиморфизм rs2910164 гена miR-146a, который, как было показано, ассоциирован с рядом патологических состояний. В проведенном мета-анализе X. Yingqi с соавт. (2019) была выявлена статистически значимая корреляция данного локуса с риском псориатического артрита и анкилозирующего спондилита — хронического системного заболевания суставов с преимущественной локализацией процесса в позвоночнике, крестцово-под-вздошных сочленениях и паравертебральных мягких тканях [17]. В то же время, в ряде исследований с проведением мета-анализа не была обнаружена ассоциация локуса rs2910164 с ревматоидным артритом [18-24]. Это противоречит результатам научных работ, в которых было доказано, что повышение уровня экспрессии гена miR-146a наблюдается в различных тканевых структурах у пациентов с данным заболеванием [25-28]. Несогласованность результатов может объясняться сложными патогенетическими процессами, происходящими при ревматоидном артрите, популяционными различиями или другими опосредованными факторами. Тем не менее, роль miR-146a в развитии ряда патогологических состояний, в особенности ревматоидного артрита, и в нарушениях костного метаболизма не изучена в полной мере.
Таким образом, важно не только выяснить роль микроРНК в патогенетических процессах остеопороза в целом, но также определить значимость полиморфного варианта гэ29101б4 в формировании низкого уровня МПКТ (остеопороз) в популяциях, различающихся по этническому составу и структуре генофонда.
Цель данной работы: оценить роль полиморфного варианта ге2910164 гена т1Н-146а в понижении уровня минеральной плотности костной ткани (МПКТ) и развитии остеопоретических переломов в целом и при различных локализациях переломов у мужчин и женщин из Волго-Уральского региона России с учетом полового диморфизма и этнического фактора.
Материал и методы
В исследовании были использованы образцы ДНК 1171 человека: 663 женщин постменопаузального возраста (средний возраст 61,9 ± 7,9) и 508 мужчин старше 45 лет (средний возраст 62 ± 10,8). Этнический состав женщин: 67% русских, 31% татар, 2% представителей других национальностей и метисов. Этнический состав мужчин: 72% русских, 28% метисов браков русских и татар. Общая выборка была разделена на группы сравнения, исходя из анамнеза: группа исследования (406 женщин, 397 мужчин) — пациенты с переломами и низким уровнем МПКТ (остеопороз или остеопения); группа контроля (257 женщин, 111 мужчин) — пациенты без переломов с нормальными показателями МПКТ (рис. 1, 2). Пациенты с переломами были разделены на 4 подгруппы сравнения в зависимости от локализации перелома: 1 подгруппа — переломы поясничного отдела позвоночника; 2 подгруппа — переломы периферийных костей, в том числе шейки бедра, голени, кистей рук, бедренной кости и др.; 3 подгруппа — сочетанные переломы поясничного отдела
Таблица 1. Характеристики пациентов исследуемой выборки
Показатель
Женщины
Мужчины
Объем выборки
Возраст, стандартное отклонение ИМТ, кг/м2, стандартное отклонение Пациенты с переломами Возраст, стандартное отклонение ИМТ, кг/м2, стандартное отклонение Пациенты без переломов Возраст, стандартное отклонение ИМТ, кг/м2, стандартное отклонение Пациенты с низким уровнем МПКТ Возраст, стандартное отклонение ИМТ, кг/м2, стандартное отклонение Пациенты с нормальным уровнем МПКТ Возраст, стандартное отклонение ИМТ, кг/м2, стандартное отклонение
663
61,94 ± 7,99 28 ± 5
62.16 ± 7,9 28 ± 5
62,14 ± 8,00 28 ± 5
62.17 ± 7,95 28 ± 5
62,23 ± 7,97 28 ± 5
508
60.18 ± 12,39 27,54 ± 4,69
60,48 ± 12,13 27,54 ± 4,69
60,46 ± 12,14 27,59 ± 4,64
60.19 ± 12,42 27,52 ± 4,67
60,14 ± 12,37 27,61 ± 4,65
позвоночника и периферийных костей скелета; подгруппа — нетипичные переломы в локализациях, которые, как правило, менее всего подвержены переломам при остеопорозе (пальцы ног, лодыжки, ребра и др.). Анализ включал исследование групп сравнения по отдельности и в коморбидности для проведения дифференциальной оценки влияния вариантов исследуемого локуса на эндо-фенотипы заболевания: остеопоретические переломы и уровень МПКТ. Характеристика пациентов исследуемой выборки приведена в табл. 1.
В исследование были включены пациенты с первичным остеопорозом (с низким уровнем МПКТ или остеопоретическими переломами). Критерии исключения: ревматологические заболевания; системные заболевания соединительной ткани; прием медикаментов, которые способны отрицательно влиять на уровень костного метаболизма; активная бактериальная или вирусная инфекция; беременность; кормление ребенка. Все участники подписывали информированное согласие на включение в исследование в соответствии со стандартами, разработанными Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (WMA) «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов исследования» и с одобрения локального биоэтического комитета Института биохимии и генетики УФИЦ РАН (протокол № 14 от 15.09.2016).
Уровень МПКТ в стандартных локализациях (аксиальный отдел бедренной кости, поясничный отдел позвоночника) измеряли методом двухфазной абсорбционной рентгеновской денситометрии (DEXA) на аппарате QDR 4500A (Hologic, США). Общая выборка была разделена в зависимости от Т-критерия (рис. 1, 2) — числа стандартных отклонений от пика МПКТ пациентов соответствующего пола: значение Т более -1,0 соответствовало нормальному уровню МПКТ, при значениях от -1,0 до -2,5 — диагностировали остеопению, при значениях менее -2,5 — остеопо-роз (согласно рекомендациям ВОЗ).
ДНК выделяли из лейкоцитов периферической крови методом фенольно-хлороформной экстракции. Концентрацию ДНК измеряли на спектрофотометре
NanoDrop1000(Thermo Scientific, США). Генотипирование исследуемых образцов было проведено с использованием технологии KASPTM (Kompetitive Allele Specific PCR) — конкурентной аллель специфической полимераз-ной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени на платформе QuantStudio 12K Flex Real-Time.
Статистический анализ
Статистическую обработку результатов исследования выполняли с помощью пакета программ статистического анализа Microsoft Excel (2019) и Statistica 6.0. Для поиска ассоциаций была применена таблица сопряжённости 2x2 и 2x3 (критерий %2 Пирсона). Степень ассоциаций оценивали в значениях показателя отношения шансов odds ratio (OR) по формуле: OR=(a х d)/(b х c), где a — частота признака в выборке больных, b — частота признака в контрольной выборке, с — сумма частот остальных признаков в выборке больных, d — сумма частот остальных признаков в контрольной выборке. Поправку на множественность сравнений осуществляли, вычисляя значение FDR ^а^е discovеry rаtе — средняя доля ложных отклонений гипотез среди всех отклонений), применяя методику Бенджамини-Хохберга с помощью онлайн калькулятора Fаlsе Discovеry Rаtе ОпНпе Са^Ыа^ (https://tools.carbocation.com/FDR). Все статистические тесты выполняли для двустороннего уровня значимости, статистически значимыми считали различия при p<0,05, где р — уровень значимости критерия. Анализ мощности теста вычисляли с применением калькулятора http://psse.bii.a-star.edu.sg/ calculation2.php для аллелей.
Результаты
Частоты аллелей *G и *С полиморфного варианта rs2910164 гена miR-146a в группе женщин составили 0,701 и 0,298, в группе мужчин — 0,796 и 0,204, соответственно. Данные по частотам аллелей и генотипов представлены в табл. 2.
Таблица 2. Частоты аллелей и генотипов полиморфного локуса гэ2910164гена т1Н-146а в целом у мужчин и женщин.
N *G *C *G*G *G*C *C*C Пол
663 0,701 (930) 0,298 (396) 0,541 (359) 0,319 (212) 0,138 (92) Женщины
508 0,796 (809) 0,203 (207) 0,629 (320) 0,332 (169) 0,037 (19) Мужчины
Примечание: * — в таблице указаны частоты и абсолютные числа (в скобках)
Таблица 3. Распределение частот аллелей и генотипов у женщин с переломами и без переломов в целом.
Популяции n Аллели Генотипы
Выборка 406 *G *C *G*G *G*C *C*C
С переломами 22 0,818 (36) 0,182 (8) 0,727 (16) 0,182 (4) 0,091 (2)
Без переломов 384 0,690 (530) 0,310 (238) 0,521 (200) 0,339 (130) 0,141 (54)
Примечание: * — в таблице указаны частоты и абсолютные числа (в скобках)
Таблица 4. Распределение частот аллелей и генотипов у женщин с различным уровнем МПКТ в поясничном отделе позвоночника.
Популяции n Аллели Генотипы
Выборка 259 *G *C *G*G *G*C *C*C
Остеопороз (Т-критерий <-2,5) 69 0,623 (86) 0,377 (52) 0,449 (31) 0,348 (24) 0,203 (14)
Остеопения (Т-критерий от -1 до -2,5) 115 0,683 (157) 0,317 (73) 0,530 (61) 0,304 (35) 0,165 (19)
Норма (Т-критерий >-1) 75 0,713 (107) 0,140 (21) 0,587 (44) 0,253 (19) 0,013 (1)
Примечание: * — в таблице указаны частоты и абсолютные числа (в скобках)
Таблица 5. Распределение частот аллелей и генотипов у мужчин с различным уровнем МПКТ в поясничном
отделе позвоночника.
Популяции n Аллели Генотипы
Выборка 403 *G *C *G*G *G*C *C*C
Остеопороз (Т-критерий <-2,5) 100 0,820 (164) 0,180 (36) 0,670 (67) 0,300 (30) 0,030 (3)
Остеопения (Т-критерий от -1 до -2,5) 143 0,794 (227) 0,206 (59) 0,636 (91) 0,315 (45) 0,049 (7)
Норма (Т-критерий >-1) 160 0,781 (250) 0,219 (70) 0,594 (95) 0,375 (60) 0,031 (5)
Примечание: * — в таблице указаны частоты и абсолютные числа (в скобках)
В группе мужчин наблюдаемая гетерозиготность (НоЬе) составила 0,332, ожидаемая (Нехр) — 0,323, МДР — 0,203, распределение частот генотипов соответствовало равновесию Харди-Вайнберга. В группе женщин НоЬ8 составила 0,319, Нехр — 0,418, МДР 0,298. Было отмечено значимое отклонение от равновесия в группе женщин с переломами и остеопорозом (р=0,0001), в группе контроля распределение частот генотипов соответствовало равновесию Харди-Вайнберга.
Комплексный анализ клинико-генетических аспектов остеопороза в исследуемой выборке мужчин и женщин был проведен по отдельности. Сравнительный анализ между группами с переломами (без учета локализации перелома) и контрольной группой (без переломов) не выявил значимых ассоциаций переломов с аллелями с генотипами локуса ^2910164 как у мужчин, так и у женщин. При поиске связи полиморфного варианта гена с переломами в зависимости от локализации перелома также не было обнаружено статистически значимых различий по частоте аллелей и генотипов между
группами с переломами позвоночника, шейки бедра и других периферийных костей и отсутствием таковых, и также не было выявлено ассоциаций с сочетанными переломами у мужчин и женщин. Однако была обнаружена тенденция к ассоциации: частота аллеля *G оказалась значительно выше в группе женщин с сочетанными переломами (переломы позвоночника и периферийных костей одновременно) по сравнению с контролем, но не достигала статистической значимости (%2=3,233, 0R=2,021, ДИ=0,925-4,413, p=0,072) (табл. 3).
При анализе распределения частот аллелей и генотипов в группах сравнения согласно показателям Т-критерия (по уровню МПКТ) в двух точках — поясничном отделе позвоночника (Lumbar spine) и шейке бедра (Femoral neck), а также в общей группе с низким уровнем МПКТ (без учета локализации) было обнаружено, что аллель *С значимо ассоциирован у женщин как с остеопорозом: T-критерий <-2,5; %2=15,095, 0R=3,081, ДИ=1,724-5,507, p=0,000102 (FDR=0.0125); так и с остеопенией: T-критерий от -2,5 до -1,0; %2=9,985,
OR=2,37, ДИ=1,375-4,082, p=0,001579 (FDR=0,0124) в поясничном отделе позвоночника, в то время как у мужчин аналогичных ассоциаций выявлено не было (табл. 4, 5). Для полученной ассоциации мощность теста составила 95%, что позволяет рассматривать аллель *С локуса rs2910164 гена miR-146a в качестве маркера повышения риска снижения уровня МПКТ поясничного отдела позвоночника у женщин. При проведении сравнительного анализа уровня МПКТ шейки бедра в зависимости от генотипов по данному локусу, не было выявлено значимых ассоциаций.
Обсуждение
Первичный остеопороз — многофакторное заболевание с выраженной гетерогенностью и существенным наследственным компонентом, патогенетические механизмы остеопороза могут значительно различаться в зависимости от пола, локализации переломов и отделов скелета с низким уровнем МПКТ.
Интерес представляет различие по выявленным ассоциациям rs2910164 гена miR-146a с низким МПКТ в зависимости от пола. Последние исследования показывают, что гендерная генетическая архитектура влияет на множество фенотипов человека, в том числе на репродуктивные, физиологические, сложные признаки и болезни. Некоторые из основных механизмов могут быть связаны с дифференциальной регуляцией генов у мужчин и женщин. Одним из объяснений гендер-зависимой предрасположенности к остеопорозу и риску переломов является то, что различия между мужчинами и женщинами лежат в основе генетических эффектов, определяющих хрупкость костей [29]. Недавно было проведено GWAS исследование по выявлению влияния полового диморфизма на уровень МПКТ позвоночника и шейки бедренной кости у 25 000 лиц из семи когорт и результаты были воспроизведены у дополнительных 24 000 пациентов [30]. Несмотря на большие усилия, никакого существенного ген-гендерного взаимодействия найдено не было. Чтобы иметь достаточную мощность (80%) и обнаружить ген-гендерные сигналы взаимодействия (объясняющие 0,08% от общей дисперсии), вероятно, будут необходимы, по крайней мере, 50 000 субъектов. Полученные данные позволяют предположить, что эффекты ген-гендерного взаимодействия незначительны и требуются еще большие объемы выборок для их выявления.
Ген miR-146a локализован на хромосоме 5q34 и кодирует микроРНК, участвующую в системе РНК-интерференции. Полиморфный вариант rs2910164 (с* 160485411C>G) локализован в зрелой области кодируемой последовательности гена miR-146a [31].
В нашем исследовании был проведен поиск ассоциаций полиморфного варианта rs2910164 с низким уровнем МПКТ и остеопоретическими переломами. Статистически значимая связь аллеля *С с низким уровнем МПКТ в поясничном отделе позвоночника у женщин предварительно согласуется с результатами научных работ, в которых изменение активности гена miR-146a было ассоциировано с патогенетическими процессами в области позвоночника [15, 17]. Однако, в работе T.K. Ahn с соавт. (2017) в качестве рискового аллеля указан *G, но в сочетании с определенными аллельными вариантами других локусов (miR-146aG/-149T/-196a2C/-449G) [15]. Согласно данным ресурса ensemble (http://www.ensembl.org/index.html), частота аллеля * G в среднем в популяциях мира составляет 0,71,
однако, в популяциях Восточной Азии она равняется 0,37, что демонстрирует существование популяционных различий в распределении частот аллелей исследуемого нами локуса. Полученные данные сопоставимы с таковыми в европейских популяциях, где частота аллеля *G составляет 0,77.
Считается, что микроРНК-146а, кодируемая одноименным геном miR-146a, играет роль в опосредованной регуляции медиаторного звена воспаления наряду с микроРНК-155. Установлено, что экспрессия гена miR-146a повышается при выделении активных воспалительных факторов, таких как IL-1 или TNF-a. Она нарушает регуляцию ряда мишеней, которые вовлечены в сигнальные пути с участием толл-подобных рецепторов (TLR), вызывающих цитоки-новый ответ в системе врожденного иммунитета [32, 33]. Обобщая данные различных исследователей, микроРНК-146 и микроРНК-155, как предполагается, могут играть одну из ключевых ролей в регуляции иммунных и воспалительных реакций [34].
На сегодняшний день точные механизмы того, как полиморфный вариант rs2910164 вовлечен в костное ремоделирование не известны. Однако, существуют исследования, которые проливают свет на роль самого гена miR-146a в костном ремоделировании. Как стало известно, микроРНК-146а ингибирует экспрессию гена JMJD3, кодирующего белок гистоновой демети-лазы, которая индуцирует транскрипцию остеогенного транскрипционного фактора RUNX2 [30]. Кроме того, было выявлено, что микроРНК-146а ингибирует все процессы, связанные с индукцией остеогенеза, которые регулируются факторами некроза опухоли (TNF), активирующегося NF-kB [35, 36]. Также было показано, что сверхэкспрессия данной микроРНК индуцировала ингибирование экспрессии гена IRAK1 (цитозольной киназы, относящейся к группе киназ IRAK и участвующей в передаче сигнала от рецептора интерлейкина-1 и некоторых толл-подобных рецепторов), что, в свою очередь приводило к подавлению остеогенной дифференцировки через ингибирование TNF-a и толл-подобных рецепторов [36]. Хорошо известно, что микроРНК участвуют в позитивной и негативной регуляции дифференцировки клеток костной ткани через регуляцию различных генов, вовлеченных в остеогенез. Они участвуют во всех этапах передачи сигнала, воздействуя на мРНК лигандов, рецепторов, сигнальных молекул и регуляторов транскрипции, что только актуализирует исследование роли полиморфных вариантов генов микроРНК в регуляции костного метаболизма [37].
Несмотря на очевидную вовлеченность гена miR-146a в процессы костного ремоделирования, требуется дальнейшее изучение полиморфного варианта rs2910164 в качестве патогенетического маркера осте-опороза и подтверждение результатов нашей работы в популяциях других регионов мира.
Благодарности
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-315-90083, а также в рамках государственного задания Минобрнауки России (№ АААА-А16-116020350032-1). В работе использованы образцы ДНК из ЦКП «Коллекция биологических материалов человека» ИБГ УФИЦ РАН, поддержанного Программой биоресурсных коллекций ФАНО России (соглашение № 007-030164/2). Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА [REFERENCES]:
1. Bernabei R., Martone A.M., Ortolani E. et al. Screening, diagnosis and treatment of osteoporosis: a brief review. Clinical cases in mineral and bone metabolism 2014; 11(3): 201-7.
2. Капланова З.А., Шамов И.М., Сутаева Т.Р. Стоматологические пациенты и факторы риска остеопороза у них. Известия Дагестанского государственного педагогического университета 2015; 2: 83-5. [Kaplanova Z.A., Shamov I.M., Sutaeva T.R. Dental patients and their risk factors for osteoporosis. Proceedings of Dagestan state pedagogical University 2015; 2: 83-5].
3. Заигрова Н.К., Урьясьев О.М., Шаханов А.В. и др. Возможности инструмента FRAX в диагностике остеопороза. Российский медико-биологический вестник имени И.П. Павлова 2017; 25(1): 62-8. [Zaigrova N.K., Uryasev O.M., Shahanov A.V. et al. Possibility of FRAX tool in the diagnostics of osteoporosis. Russian Medical and Biological Bulletin named after Academician Pavlov 2017; 25(1): 62-8].
4. Sozen T., Ozisik L., Basaran N.G. An overview and management of osteoporosis. European Journal of Rheumatology 2017; 4(1): 46-56.
5. Kanis J.A., McCloskey E.V., Johansson H. et al. European guidance for the diagnosis and management of osteoporosis in postmenopausal women. Osteoporosis International 2013; 24(1): 23-57.
6. Ito K., Weiss C.N. A Macro View of MicroRNAs: The Discovery of MicroRNAs and Their Role in Hematopoiesis and Hematologic Disease. Int. Rev. Cell Mol. Biol. 2017; 334: 99-175.
7. Thomas R.C. The MicroRNA Biology of the Mammalian Nucleus. Mol. Ther. Nucleic Acids 2014; 3(8): e188.
8. Farrell R.E. MicroRNA. RNA Methodologies. 5th ed. London [UK]: Academic Press; 2017.
9. Bailey C.E.P., John S., Sydney F. et al. miR-30 Family Controls Proliferation and Differentiation of Intestinal Epithelial Cell Models by Directing a Broad Gene Expression Program That Includes SOX9 and the Ubiquitin Ligase Pathway. J. Biol. Chem. 2016; 291(31): 15975-84.
10. Liu H., Zhao H., Lin H. et al. Relationship of COL9A1 and SOX9 Genes with Genetic Susceptibility of Postmenopausal Osteoporosis. Calcified Tissue International 2019; 106(3): 248-55.
11. Junying C., Min Q., Ce D. et al. MicroRNA in Bone Balance and Osteoporosis. Drug Development Research 2015; 76(5): 235-45.
12. Lei S.F., Papasian C.J., Deng H.W. Polymorphisms in predicted miRNA binding sites and osteoporosis. J. Bone Miner. Res. 2011; 26(1): 72-8.
13. Eskildsen T., Taipaleenmaki H., Stenvang J. et al. MicroRNA138 regulates osteogenic differential on of human stromal (mesenchymal) stem cells in vivo. PNAS USA 2011; 108(15): 6139-44.
14. Grunhagen J., Bhushan R., Degenkolbe E. et al. MiR-497-195 cluster microRNAs regulate osteoblast differentiation by targeting BMP signaling. Journal of Bone and Mineral Research 2015; 30(5): 796-808.
15. Ahn T.K., Kim J.O., Kumar H. et al. Polymorphisms of miR-146a, miR-149, miR-196a2, and miR-499 are associated with osteoporotic vertebral compression fractures in Korean postmenopausal women. Journal of Orthopaedic Research 2018; 36(1): 244-53.
16. Lim J.J., Shin D.A., Jeon Y.J. Association of miR-146a, miR-149, miR-196a2, and miR-499 Polymorphisms with Ossification of the Posterior Longitudinal Ligament of the Cervical Spine. PLoS One 2016; 11(7): e0159756.
17. Yingqi X., Hui L., Li Chen. Association of microRNAs genes polymorphisms with arthritis: a systematic review and meta-analysis. Biosci. Rep. 2019; 39(7): BSR20190298.
18. Zhou X., Zhu J., Zhang H. et al. Is the microRNA-146a (rs2910164) polymorphism associated with rheumatoid arthritis? Association of microRNA-146a (rs2910164) polymorphism and rheumatoid arthritis could depend on gender. Joint Bone Spine 2015; 82(3): 166-71.
19. Chen H.F., Hu T.T., Zheng X.Y. Association between miR-146a rs2910164 polymorphism and autoimmune diseases susceptibility: a metaanalysis. Gene 2013; 521(2): 259-64.
20. Fu L., Jin L., Yan L. et al. Comprehensive review of genetic association studies and meta-analysis on miRNA polymorphisms and rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus susceptibility. Hum. Immunol. 2016; 77(1): 1-6.
21. Lee Y.H., Bae S.C. The miR-146a polymorphism and susceptibility to systemic lupus erythematosus and rheumatoid arthritis: a meta-analysis. Z. Rheumatol. 2015; 74(2): 153-6.
22. Li K., Tie H., Hu N. et al. Association of two polymorphisms rs2910164 in miRNA-146a and rs3746444 in miRNA-499 with rheumatoid arthritis: a meta-analysis. Hum. Immunol. 2014; 75(7): 602-8.
23. Song G.G., Bae S.C., Seo Y.H. et al. The association between susceptibility to inflammatory arthritis and miR-146a, miR-499 and IRAK1 polymorphisms: a meta-analysis. Z. Rheumatol. 2015; 74(7): 637-45.
24. Yang Y., Zhang K., Zhou R. Meta-analysis of pre-miRNA polymorphisms association with susceptibility to autoimmune diseases. Immunol. Invest. 2014; 43(1): 13-27.
25. Pauley K.M., Satoh M., Chan A. et al. Upregulated miR-146a expression in peripheral blood mononuclear cells from rheumatoid arthritis patients. Arthritis Res. Ther. 2008; 10(4): R101.
26. Nakasa T., Miyaki S., Okubo A. et al. Expression of microRNA-146 in rheumatoid arthritis synovial tissue. Arthritis Rheum. 2008; 58(5): 1284-92.
27. Stanczyk J., Pedrioli D.M., Brentano F. et al. Altered expression of microRNA in synovial fibroblasts and synovial tissue in rheumatoid arthritis. Arthritis Rheum. 2008; 58(4): 1001-9.
28. Niimoto T., Nakasa T., Ishikawa M. et al. MicroRNA-146a expresses in interleukin-17 producing T cells in rheumatoid arthritis patients. BMC Musculoskelet. Disord. 2010; 11: 209.
29. Karasik D., Hsu Y.H., Zhou Y. et al. Genome-wide pleiotropy of osteoporosis-related phenotypes: the Framingham Study. J. Bone Miner. Res. 2010; 25: 1555-63.
30. Liu C.T., Estrada K., Yerges-Armstrong L.M. et al. Assessment of gene-by-sex interaction effect on bone mineral density. J. Bone Miner. Res. 2012; 27: 2051-64.
31. Ambros V. microRNAs: Tiny Regulators with Great Potential. Cell 2001; 107(7): 823-6.
32. Sheedy F.J., O'Neill L.A. Adding Fuel to Fire: microRNAs as a New Class of Mediators of Inflammation. Ann. Rheum. Dis. 2008; 67(3): iii50-5.
33. Quinn S.R., O'Neill L.A. Trio of microRNAs That Control Toll-like Receptor Signalling Int. Immunol. 2011; 23(7):421-5.
34. Testa U., Pelosi E., Castelli G. et al. miR-146 and miR-155: Two Key Modulators of Immune Response and Tumor Development. Noncoding RNA 2017; 3(3): E22.
35. Huszar J.M., Payne C.J. MIR146A inhibits JMJD3 expression and osteogenic differentiation in human mesenchymal stem cells. FEBS Lett. 2014; 588(9): 1850-6.
36. Cho H.H., Shin K.K., Kim Y.J. et al. NF-kappaB activation stimulates osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells derived from human adipose tissue by increasing TAZ expression. J. Cell. Physiol. 2010; 223(1): 168-77.
37. Галицына Е.В., Бухарова Т.Б., Васильев А.В. и др. МикроРНК в регуляции остеогенеза in vitro и in vivo: от фундаментальных механизмов к патогенезу заболеваний костной ткани. Гены и клетки 2019; 14(1): 41-8. [Galicyna E.V., Buharova T.B., Vasilev A.V. et al. MicroRNAs in the regulation of osteogenesis in vitro and in vivo: from fundamental mechanisms to bone diseases pathogenesis. Genes and Cells 2019; 14(1): 41-8].
