腰痛患者血清miR-133a-5p，SIRT1水平表达与功能障碍指数及疼痛评分的相关性研究

龚 政，石 昆，陈支援（上海市长宁区天山中医医院骨伤科，上海 200051）

腰痛（low back pain，LBP）是生活中常见的病痛之一，有研究显示世界上80%的人在生命过程中都会经历LBP[1]。LBP疼痛范围较广，以腰背部疼痛为主，严重者会蔓延至腿部，出现下肢麻木、僵硬，严重影响患者日常活动[2]。导致LBP发生的原因众多，包括组织病变、脊柱先天性畸形、外伤、生活习惯、劳动姿势和强度等[3]。微小核糖核酸（microRNA，miR）在生物体多种功能中发挥着重要作用[4]，近年来，miRNA在疾病中的报道层出不穷，miR-133是miRNA中的一个亚型，miR-133a-5p为miR-133a簇的成员之一，参与细胞分化、

凋亡、增殖等过程[5]。沉默信息调节因子1（silent information regulator 1，SIRT1）属于去乙酰化酶Sirtuin家族成员，在生物体组织中广泛表达，该基因位于人的10号染色体上，已被证实能够减轻机体炎症反应，参与骨质疏松、阿尔兹海默症、脓毒症等多种疾病的发生发展[6-8]。目前关于miR-133a-5p和SIRT1在LBP患者中的研究鲜有报道，因此本研究探讨miR-133a-5p和SIRT1在LBP患者血清中的表达，并分析miR-133a-5p，SIRT1与LBP患者疼痛和功能障碍的相关性。

1 材料与方法

1.1 研究对象 选取2019年5月～2022年4月在上海市长宁区天山中医医院骨伤科就诊治疗的89例LBP患者设为研究组。纳入标准：①符合《中医病症诊断疗效标准》[9]中有关LBP诊断标准；②腰疼持续时间在三个月以上；③年龄在20～65岁；④患者依从性良好，签署知情同意书。排除标准：①肝、肾功能异常；②脑梗死、脑出血等中枢神经系统疾病；③拒不配合或中途放弃治疗者；④有脊柱手术史或外伤史者；⑤有类风湿性关节炎、骨关节炎及纤维肌肉疼痛等患者；⑥有血液疾病或感染疾病者。另选取同期90例体检健康志愿者设为对照组。研究组男性54例，女性35例，平均年龄45.95±7.39岁，平均体质量指数23.29±2.14kg/m2；有吸烟史者36例，有饮酒史者49例，抑郁者27例，焦虑者25例，从事高强度体力活动者29例。对照组男性49例，女性41例，平均年龄47.12±7.54岁，平均体质量指数23.42±2.67 kg/m2；有吸烟史者42例，有饮酒史者34例，抑郁者10例，焦虑者7例，从事高强度体力活动者12例。两组年龄、性别、体质量指数、吸烟史比较，差异无统计学意义（t=1.048,χ2=0.711,t=0.359,χ2=0.703,均P＞0.05），在饮酒史、体力活动强度、抑郁和焦虑方面比较，差异具有统计学意义（χ2=5.372，9.391，10.087，12.576，均P＜0.05）。本研究经过医学伦理委员会审核并通过。

1.2 仪器与试剂 Taqman miRNA逆转录试剂盒[赛默飞世尔科技（中国）有限公司，货号：4366597]，实时荧光定量PCR仪（南京贝登医疗股份有限公司，型号：NJ7500）。

1.3 方法

1.3.1 血清miR-133a-5p，SIRT1水平检测：LBP患者在入院当日、对照组在体检当日清晨空腹抽取外周静脉血5 ml，4℃ 3 000 r/min离心10 min，上清液保存于-80 ℃。TRIzol试剂提取总RNA，采用Taqman miRNA逆转录试剂盒将总RNA逆转录为cDNA，实时荧光定量PCR仪进行RT-qPCR反应。采用2-∆∆Ct法计算，U6为内参，计算miR-133a-5p和SIRT1表达水平。具体引物序列见表1。

表1 RT-qPCR引物序列

1.3.2 资料收集：收集患者临床资料，包括年龄、性别、体质量指数、吸烟史、饮酒史、是否存在抑郁、焦虑、从事高强度体力活动。

1.3.3 观察指标：①腰痛功能障碍评估[10]：采用Oswestry腰痛功能障碍指数（oswestry disability index，ODI）对测试者的腰部功能障碍进行评测。该量表主要是从社交生活、旅行、睡眠质量、性生活、走路、坐、站立、基本生活自理能力、承受重物能力及疼痛程度共计10个方面进行评分。每个部分分值均为5分，共计50分，将10个部分的分值累计占总分（50分）的百分比为ODI值。ODI指数越高，提示病人功能障碍损伤越严重。②疼痛评估[11]：采用视觉模拟疼痛评分（visual anallogue scale，VAS）对测试者的疼痛情况进行评估，使用一条长约10 cm的游动标尺，一面标有10个刻度，两端分别记为“0”分、“10”分，其中0分表示无痛，10分代表难以忍受的剧烈疼痛。

1.4 统计学分析 采用SPSS 24.0软件进行统计分析。计数资料以n表示，行χ2检验；计量资料以均数±标准差（±s）表示，行t检验。Pearson法分析血清miR-133a-5p和SIRT1表达水平与ODI指数和VAS评分的相关性；多因素Logistic回归分析法分析影响LBP发生的因素。

2 结果

2.1 研究组、对照组血清miR 133a 5p，SIRT1表达水平、ODI指数、VAS评分比较 研究组血清miR-133a-5p（0.66±0.12）和SIRT1（0.84±0.14）表达水平均低于对照组（1.01±0.15，1.12±0.18），差异具有统计学意义（t=17.226，11.214，均P＜0.05）；研究组ODI指数（28.86±4.39）和VAS评分（5.26±1.47）均高于对照组（9.86±1.91，1.34±0.21），差异具有统计学意义（t=37.617，25.042，均P＜0.05）。

2.2 LBP患者血清miR-133a-5p，SIRT1表达水平与ODI指数、VAS评分的相关性 Pearson分析结果显示，LBP患者血清miR-133a-5p表达水平与ODI指数、VAS评分呈显著负相关（r=-0.520，-0.416，均P＜0.05）；LBP患者血清SIRT1表达水平与ODI指数、VAS评分呈显著负相关（r=-0.661，-0.588，均P＜0.05）。

2.3 影响LBP发生的多因素Logistic回归分析见表2。将饮酒、抑郁、高强度体力活动、miR-133a-5p和SIRT1水平为自变量，LBP的发生与否作为因变量进行Logistic回归分析，结果显示，miR-133a-5p和SIRT1是LBP发生的保护因素（P＜0.05），饮酒、抑郁、高强度体力活动均是LBP发生的危险因素（P＜0.05）。

表2 影响LBP发生的多因素Logistic回归分析

3 讨论

腰痛（LBP）按照发病时间可分为急性腰痛和慢性腰痛，急性腰痛时间一般为一两个月，慢性腰痛周期较长，通常持续三个月以上，然而大多数患者若非疼痛难忍，很少去医院就医[12]。在治疗过程中，腰部疼痛程度和功能障碍的评估需要反复进行，但有些患者无法配合评估[13]，因此，寻找可靠的血清学指标对评估LBP患者疼痛程度和功能障碍具有一定的积极意义。

以往关于miR-133a-5p的报道多集中在癌症方面，例如，李朋[14]研究发现上调miR-133a-5p表达能够抑制肾透明癌细胞的增殖和转移，杨波等[15]研究发现miR-133a-5p在胆管癌细胞中异常表达，调控miR-133a-5p的表达或能成为治疗胆管癌的新靶点。随着研究的深入，miR-133a-5p在其它疾病中的研究逐渐被报道，DU等[16]认为椎间盘退变是引起腰痛的主要原因之一，通过白细胞介素-1β处理髓核细胞建立椎间盘退变模型，发现白细胞介素-1β通过核因子-κB通路调节髓核细胞中miR-133a-5p的表达，并认为抑制miR-133a-5p表达有望成为椎间盘退变的治疗靶点，该细胞实验与本研究结果的冲突仍需后续研究进行探讨。有研究表明，miR-133在骨骼肌细胞中广泛表达，参与调节骨骼成肌细胞的增殖分化。也有研究发现，体内氧化损伤程度越高，miR-133a-5p水平越低，而上调miR-133a-5p表达能够抑制细胞凋亡，并减少炎症因子的分泌[17]。本研究中LBP患者血清miR-133a-5p表达水平低于健康人群，提示miR-133a-5p参与LBP的发生，这可能是由于miR-133a-5p表达水平较低时，炎症因子大量分泌、氧化应激反应较为强烈，出现炎症损伤和氧化损伤，引起腰痛，甚至出现功能障碍。ODI指数是用来评价患者功能障碍程度的指标，虽然存在一定主观性，但是评分表较为详细，VAS评分也是国际上公用的评价疼痛程度的视觉评分法。本研究中LBP患者ODI指数和VAS评分显著高于对照组，且随着血清miR-133a-5p表达水平逐渐升高，ODI指数和VAS评分逐渐降低。进一步采用Pearson分析发现miR-133a-5p表达与ODI和VAS评分呈负相关，提示miR-133a-5p可能参与LBP的发展，且与LBP患者腰部疼痛程度、功能障碍密切相关，即miR-133a-5p表达水平越高，腰部疼痛程度越低、功能障碍损伤越小。

已有研究表明，SIRT1为炎症抑制因子，不仅能够抑制体内炎症因子的分泌，且能减轻炎症因子产生的损伤，也有研究认为SIRT1能够改善代谢，参与调节细胞的增殖、凋亡和衰老[18]。因此，SIRTI的异常表达通常与炎症性疾病的发生、发展有关[19]。本研究结果显示，与健康人群比较，LBP患者血清SIRT1表达水平明显降低，与以往的报道一致，提示SIRT1可能参与LBP的发生。这可能是由于腰痛患者通常存在腰椎间盘突出、肌肉拉伤、脊柱畸形等状况，腰部组织不断积累炎症因子，而低水平SIRT1无法逆转大量炎症因子造成的损伤。本研究还发现，随着血清SIRT1表达水平逐渐升高，ODI指数和VAS评分逐渐降低，进一步分析发现SIRT1表达与ODI指数、VAS评分呈负相关，推测SIRT1也参与LBP的发展过程，与LBP患者的疼痛程度、功能障碍密切相关，即SIRTI表达水平越高，疼痛程度越低、腰部功能障碍损伤越小。关于SIRT1与疼痛的关系在动物实验研究中有所体现，例如，华汤锋等[20]研究发现上调大鼠脊髓背角中SIRT1蛋白表达可降低由于病理性疼痛导致的痛觉敏化，杨荷雨等[21]研究发现通过激活SIRT1可以缓解大鼠病理性疼痛，原因是SIRT1能够抑制NLRP3炎症小体活化，以上两项研究证实了SIRT1与病理性疼痛程度密切相关。

研究组和对照组在饮酒史、焦虑、抑郁和体力活动强度方面比较差异具有统计学意义，推测饮酒史、焦虑、抑郁和体力活动强度与腰痛发生有关。本研究采用Logistic分析影响LBP发生的因素，结果表明饮酒、抑郁、高强度体力活动、miR-133a-5p和SIRT1均是LBP发生的危险因素，原因可能是经常从事高强度体力活动会增加腰椎负荷，易导致腰椎变形；长时间抑郁也会导致气虚肾虚，进而引起腰痛；而过度饮酒会加速肌肉代谢，加重缺氧缺血症状，使疼痛更为剧烈。谢权等[22]通过研究发现，肥胖也是LBP发生的危险因素，朱洪柳等[23]的研究表明，受教育水平和睡眠时长也是影响LBP发生的因素，本研究后续将增加分析因素、增加样本量作进一步分析。

综上所述，miR-133a-5p和SIRT1在LBP患者血清中表达降低，且与LBP患者疼痛程度和功能障碍具有相关性。本研究尚且存在不足之处，miR-133a-5p和SIRT1作用于LBP的具体机制尚不清楚，后续将从作用机制方面进行深入研究。