miRNA在创伤性关节炎中的作用

1/1miRNA在创伤性关节炎中的作用第一部分miRNA概述与生物学功能 2第二部分创伤性关节炎病理机制 5第三部分miRNA与炎症反应 9第四部分miRNA对关节细胞的影响 12第五部分miRNA在软骨损伤中的作用 15第六部分miRNA靶向治疗策略 19第七部分研究进展与挑战 22第八部分应用前景与临床意义 25

第一部分miRNA概述与生物学功能

miRNA，全称为微RNA，是一种长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子。自1993年发现以来，miRNA研究已经成为生物医学领域的一个重要分支。miRNA在基因表达调控中扮演着关键角色，通过靶向mRNA的3'-非翻译区（3'-UTR）来抑制mRNA的翻译或稳定性，从而在细胞生命活动中发挥重要作用。

#miRNA概述

miRNA的发现是对基因调控领域的一次重大突破。最初，miRNA被认为是一种“垃圾RNA”，因为它们在转录后不久就被降解，似乎不参与任何生物学功能。然而，随着研究的深入，科学家发现miRNA在多种生物过程中发挥着至关重要的调控作用。

结构与分布

miRNA通常由约22个核苷酸组成，具有高度保守的序列和结构。它们以茎环结构存在，其中茎部由双链RNA组成，环部由单链RNA构成。在细胞中，miRNA主要以单链形式存在，并与RNA诱导的沉默复合体（RISC）结合，形成功能性的RISC-miRNA复合体。

miRNA在生物体内广泛分布，存在于所有已知的真核生物中，包括植物、真菌、动物和人类。在哺乳动物中，miRNA主要位于细胞核，但也有部分存在于细胞质中。

表达调控

miRNA的表达受到严格的调控，包括转录和后转录水平的调控。转录水平的调控涉及miRNA前体的剪接和成熟过程，而后转录水平的调控则包括RNA编辑、修饰和运输等过程。

#miRNA的生物学功能

miRNA的生物学功能广泛，涉及细胞增殖、分化、凋亡、免疫应答、应激反应等多个方面。以下是一些主要的生物学功能：

基因表达调控

miRNA通过靶向mRNA的3'-UTR区域，与mRNA形成互补结合，从而抑制mRNA的翻译或稳定性。这种调控机制被称为“miRNA-mRNA互作”。研究表明，miRNA能够调节成千上万个基因的表达，从而在基因表达网络中发挥重要作用。

细胞周期调控

miRNA在细胞周期调控中扮演着关键角色。例如，miR-18a和miR-21在细胞增殖和分化过程中发挥抑制肿瘤生长的作用，而miR-15a和miR-16在细胞凋亡中起关键作用。

应激反应

在应激条件下，miRNA的表达水平会发生改变，从而调节细胞的应激反应。例如，在氧化应激条件下，miR-122能够调节肝脏细胞的应激反应，保护细胞免受损伤。

免疫应答

miRNA在免疫应答中也发挥着重要作用。研究表明，miR-155在免疫细胞中表达，能够调节免疫细胞的活化和增殖。

疾病发生

近年来，miRNA在疾病发生中的作用受到广泛关注。研究发现，许多miRNA与人类疾病的发生和发展密切相关。例如，miR-17-92在多种癌症中表达上调，与肿瘤的发生和发展有关。

数据支持

大量研究表明，miRNA在细胞生物学和疾病发生中具有重要作用。例如，在乳腺癌中，miR-20a和miR-31的表达上调与肿瘤的侵袭和转移相关。在阿尔茨海默病中，miR-7和miR-449a的表达异常与疾病的发生有关。

#总结

miRNA作为一种重要的非编码RNA分子，在基因表达调控、细胞周期、应激反应、免疫应答以及疾病发生等方面具有重要作用。随着研究的不断深入，miRNA有望成为未来疾病诊断和治疗的新靶点。第二部分创伤性关节炎病理机制

创伤性关节炎是一种常见的关节疾病，其病理机制复杂，涉及多种生物学因素。近年来，miRNA作为一类重要的非编码RNA，在创伤性关节炎的病理过程中发挥了关键作用。本文将从以下几个方面介绍创伤性关节炎的病理机制。

一、关节软骨损伤

关节软骨是关节的重要组成部分，具有缓冲冲击、吸收震荡和减少摩擦等功能。创伤性关节炎的发生与关节软骨损伤密切相关。关节软骨损伤主要包括以下几种机制：

1.机械损伤：关节在运动过程中，承受着巨大的机械应力。当这种应力超过关节软骨的承受能力时，即可发生软骨损伤。研究表明，关节软骨损伤后，细胞外基质（ECM）蛋白的表达和代谢发生改变，导致软骨细胞凋亡和再生障碍。

2.细胞因子释放：关节软骨损伤后，细胞因子如IL-1β、TNF-α和IL-6等大量释放，进一步加剧软骨损伤。这些细胞因子可以诱导软骨细胞凋亡、抑制软骨基质合成，并促进炎症反应。

3.脂肪酸代谢异常：关节软骨损伤后，脂肪酸代谢异常，导致细胞损伤和炎症反应。研究发现，创伤性关节炎患者关节滑膜中脂肪酸代谢相关基因表达上调，进一步证实了脂肪酸代谢在创伤性关节炎发生发展中的作用。

二、滑膜炎症

创伤性关节炎的另一个重要病理机制是滑膜炎症。滑膜炎症的发生与以下因素有关：

1.细胞因子介导的炎症反应：关节软骨损伤后，滑膜细胞释放细胞因子，如IL-1β、TNF-α和IL-6等，进而引起滑膜炎症。这些细胞因子可以诱导滑膜细胞增殖、分泌炎症介质，并促进滑膜纤维化。

2.滑膜细胞功能障碍：滑膜细胞在创伤性关节炎的发生发展中发挥重要作用。损伤后，滑膜细胞功能紊乱，导致细胞凋亡、增殖和迁移异常，进而加剧滑膜炎症。

三、骨侵蚀和关节破坏

关节软骨损伤和滑膜炎症进一步导致骨侵蚀和关节破坏，是创伤性关节炎晚期表现。以下因素与骨侵蚀和关节破坏有关：

1.炎症细胞浸润：关节软骨损伤和滑膜炎症导致炎症细胞浸润，如巨噬细胞、T细胞等。这些炎症细胞释放细胞因子和蛋白酶，如MMPs，导致骨侵蚀和关节破坏。

2.ECM降解：关节软骨损伤后，ECM降解失衡，导致关节破坏。研究表明，创伤性关节炎患者关节滑膜中MMPs和TIMPs等ECM降解相关基因表达上调，进一步证实了ECM降解在关节破坏中的作用。

四、miRNA在创伤性关节炎中的作用

近年来，miRNA在创伤性关节炎的发生发展中逐渐受到关注。miRNA是一类长度约为22个核苷酸的非编码RNA，通过调控基因表达参与多种生物学过程。以下从以下几个方面介绍miRNA在创伤性关节炎中的作用：

1.调控细胞因子表达：miRNA可以通过调控细胞因子基因的表达，影响细胞因子介导的炎症反应。研究发现，miR-146a和miR-155等miRNA可以通过抑制IL-1β和TNF-α等细胞因子的表达，减轻滑膜炎症。

2.调控软骨细胞命运：miRNA可以调控软骨细胞的增殖、分化和凋亡。例如，miR-133a可以通过抑制软骨细胞的凋亡，促进软骨细胞的存活和再生。

3.调控骨代谢：miRNA可以调控骨代谢相关基因的表达，影响骨侵蚀和关节破坏。例如，miR-200c可以通过抑制骨吸收相关基因的表达，减轻骨侵蚀。

总之，创伤性关节炎的病理机制复杂，涉及关节软骨损伤、滑膜炎症、骨侵蚀和关节破坏等多个方面。miRNA作为一类重要的非编码RNA，在创伤性关节炎的发生发展中发挥关键作用。深入研究miRNA在创伤性关节炎中的作用机制，有助于为临床治疗提供新的靶点。第三部分miRNA与炎症反应

在《miRNA在创伤性关节炎中的作用》一文中，miRNA与炎症反应的关系是研究的热点之一。以下是对该部分内容的简明扼要介绍：

一、miRNA概述

miRNA（microRNA）是一类长度约为22个核苷酸的非编码RNA，通过结合靶mRNA的3'-非翻译区（3'-UTR）来调控基因表达。近年来，miRNA在多种疾病的发生、发展和治疗中扮演着重要角色。

二、miRNA与炎症反应的关系

1.miRNA在炎症反应中的调控作用

（1）抑制炎症因子表达：miRNA可以通过直接结合炎症因子mRNA的3'-UTR，降低炎症因子的表达水平。例如，miR-146a可通过下调IL-1β和TNF-α的表达，减轻炎症反应。

（2）调节炎症信号通路：miRNA可以调控炎症信号通路的关键分子。如miR-17-92通过抑制NF-κB信号通路，降低炎症反应。

（3）调节免疫细胞功能：miRNA可以影响免疫细胞的功能，进而影响炎症反应。例如，miR-155可以通过抑制Treg细胞的功能，增强炎症反应。

2.miRNA在创伤性关节炎炎症反应中的作用

（1）miR-146a在创伤性关节炎炎症反应中的作用：miR-146a是一种抑制炎症反应的miRNA。研究发现，miR-146a在创伤性关节炎患者的滑膜组织中表达下调，导致IL-1β和TNF-α等炎症因子的表达增加，加重炎症反应。

（2）miR-17-92在创伤性关节炎炎症反应中的作用：miR-17-92是一种调节NF-κB信号通路的miRNA。研究发现，miR-17-92在创伤性关节炎患者的滑膜组织中表达下调，导致NF-κB信号通路激活，炎症反应加剧。

（3）miR-155在创伤性关节炎炎症反应中的作用：miR-155是一种促进炎症反应的miRNA。研究发现，miR-155在创伤性关节炎患者的滑膜组织中表达上调，导致Treg细胞功能受损，炎症反应加剧。

三、总结

miRNA在炎症反应中发挥着重要的调控作用。在创伤性关节炎的发生、发展中，miRNA可能通过调节炎症因子表达、炎症信号通路和免疫细胞功能等方面，影响炎症反应。因此，深入研究miRNA在创伤性关节炎中的作用，有助于为临床治疗提供新的思路和方法。

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[5]ChenZ,WangH,YangX,etal.MicroRNA-155promotesthefunctionofTh17cellsinrheumatoidarthritis.ArthritisResTher.2012;14(5):R188.第四部分miRNA对关节细胞的影响

创伤性关节炎是一种常见的关节疾病，其发病机制复杂，涉及关节细胞的损伤、炎症反应和细胞凋亡等多个环节。miRNA作为一种重要的非编码RNA分子，在调控基因表达、细胞增殖、分化和凋亡等方面发挥着关键作用。本文将重点介绍miRNA对关节细胞的影响，探讨其在创伤性关节炎发病机制中的作用。

一、miRNA对关节细胞增殖的影响

1.促进关节细胞增殖

研究表明，miR-21在关节细胞增殖中具有促进作用。miR-21通过靶向抑制PTEN基因的表达，降低PTEN蛋白的活性，从而促进细胞增殖。在创伤性关节炎的关节滑膜细胞中，miR-21的表达水平显著升高，提示miR-21可能参与了关节细胞的异常增殖。

2.抑制关节细胞增殖

miR-143和miR-145是另一种重要的miRNA，它们在关节细胞增殖中发挥抑制作用。miR-143和miR-145通过靶向抑制细胞周期蛋白D1（CCND1）和细胞周期蛋白E（CCNE1）等基因的表达，从而抑制细胞周期进展，减缓细胞增殖。

二、miRNA对关节细胞分化的影响

1.促进关节细胞分化

miR-133在关节细胞分化中具有促进作用。miR-133通过靶向抑制成纤维细胞生长因子2（FGF2）和转化生长因子β1（TGF-β1）等基因的表达，促进关节细胞向软骨细胞分化。

2.抑制关节细胞分化

miR-29家族在关节细胞分化中发挥抑制作用。miR-29a和miR-29b通过靶向抑制软骨细胞分化的关键基因，如Cartilageoligomericmatrixprotein（COMP）和Sox9等，抑制关节细胞分化。

三、miRNA对关节细胞凋亡的影响

1.促进关节细胞凋亡

miR-34a是一种具有抗凋亡作用的miRNA，在关节细胞凋亡中发挥促进作用。miR-34a通过靶向抑制Bcl-2家族蛋白Bcl-xL和Mcl-1的表达，促进细胞凋亡。

2.抑制关节细胞凋亡

miR-146a在关节细胞凋亡中发挥抑制作用。miR-146a通过靶向抑制肿瘤坏死因子受体相关蛋白2（TRAF2）和核因子κB（NF-κB）等基因的表达，抑制细胞凋亡。

四、miRNA对关节细胞炎症反应的影响

1.促进关节细胞炎症反应

miR-155在关节细胞炎症反应中发挥促进作用。miR-155通过靶向抑制A20等炎症抑制基因的表达，促进炎症反应。

2.抑制关节细胞炎症反应

miR-124和miR-192在关节细胞炎症反应中发挥抑制作用。它们通过靶向抑制炎症相关基因，如TNF-α和IL-1β等，抑制炎症反应。

综上所述，miRNA在创伤性关节炎的发病机制中具有重要作用。miRNA通过调控关节细胞的增殖、分化和凋亡，以及参与炎症反应，影响关节损伤修复和疾病进展。深入研究miRNA在创伤性关节炎中的作用机制，有助于开发新的治疗策略，为临床治疗提供理论依据。第五部分miRNA在软骨损伤中的作用

在创伤性关节炎的病理进程中，miRNA作为一种重要的非编码RNA分子，在软骨损伤中扮演着关键的角色。近年来，越来越多的研究证实了miRNA在软骨细胞的增殖、凋亡、迁移和代谢等多种生理和病理过程中的调控作用。本文将简要介绍miRNA在软骨损伤中的作用。

一、miRNA对软骨细胞增殖和凋亡的影响

1.促进软骨细胞凋亡

miR-17-5p是一种在软骨损伤中发挥促进细胞凋亡作用的miRNA。研究发现，在创伤性关节炎患者关节软骨组织中，miR-17-5p表达水平显著升高。体外实验显示，过表达miR-17-5p可以促进软骨细胞的凋亡，降低细胞活力。这可能是由于miR-17-5p可以靶向抑制Bcl-2基因的表达，从而促进细胞凋亡。

2.抑制软骨细胞增殖

miR-101是一种在软骨损伤中发挥抑制细胞增殖作用的miRNA。研究显示，在创伤性关节炎患者关节软骨组织中，miR-101表达水平显著降低。体外实验证实，过表达miR-101可以抑制软骨细胞的增殖，降低细胞周期蛋白D1（CDK4）和细胞周期蛋白E（CDK2）的表达，从而延缓细胞增殖。

二、miRNA对软骨细胞迁移和侵袭的影响

1.促进软骨细胞迁移

miR-21是一种在软骨损伤中发挥促进细胞迁移作用的miRNA。研究显示，在创伤性关节炎患者关节软骨组织中，miR-21表达水平显著升高。体外实验发现，过表达miR-21可以促进软骨细胞的迁移能力，增加细胞迁移距离。这可能是由于miR-21可以靶向抑制TIMP-1基因的表达，从而降低细胞外基质（ECM）的降解，促进细胞迁移。

2.抑制软骨细胞侵袭

miR-125b是一种在软骨损伤中发挥抑制细胞侵袭作用的miRNA。研究显示，在创伤性关节炎患者关节软骨组织中，miR-125b表达水平显著降低。体外实验证实，过表达miR-125b可以抑制软骨细胞的侵袭能力，减少细胞侵袭距离。这可能是由于miR-125b可以靶向抑制MMP-2基因的表达，从而降低ECM的降解，抑制细胞侵袭。

三、miRNA对软骨细胞代谢的影响

1.促进软骨细胞糖代谢

miR-30a是一种在软骨损伤中发挥促进糖代谢作用的miRNA。研究显示，在创伤性关节炎患者关节软骨组织中，miR-30a表达水平显著降低。体外实验发现，过表达miR-30a可以促进软骨细胞的糖代谢，增加葡萄糖的摄取和乳酸的生成。这可能是由于miR-30a可以靶向抑制GLUT-1基因的表达，从而促进糖代谢。

2.抑制软骨细胞脂代谢

miR-133a是一种在软骨损伤中发挥抑制脂代谢作用的miRNA。研究显示，在创伤性关节炎患者关节软骨组织中，miR-133a表达水平显著降低。体外实验证实，过表达miR-133a可以抑制软骨细胞的脂代谢，减少脂质的积累。这可能是由于miR-133a可以靶向抑制PPARγ基因的表达，从而抑制脂质积累。

综上所述，miRNA在软骨损伤中具有重要作用。通过调控软骨细胞的增殖、凋亡、迁移、侵袭和代谢等多种生理和病理过程，miRNA在创伤性关节炎的发生、发展和治疗中具有重要意义。进一步研究miRNA在软骨损伤中的作用机制，有助于为创伤性关节炎的诊断和治疗提供新的思路和方法。第六部分miRNA靶向治疗策略

miRNA（microRNA）在细胞调控中扮演着至关重要的角色，尤其是在创伤性关节炎的发生发展中。近年来，随着研究的深入，miRNA在创伤性关节炎中的作用机制逐渐明确，为疾病的治疗提供了新的思路。miRNA靶向治疗策略作为一种新兴的治疗方法，在创伤性关节炎的治疗中展现出巨大的潜力。

一、miRNA的生物学特性

miRNA是一类长度约为22个核苷酸的非编码RNA分子，主要通过调控靶基因的表达来发挥其生物学功能。研究表明，miRNA在细胞分化的调控、细胞凋亡、炎症反应、免疫调节等方面具有重要作用。在创伤性关节炎中，miRNA的表达水平发生变化，参与调节炎症反应、软骨细胞的凋亡和再生等过程。

二、miRNA在创伤性关节炎中的作用

1.miRNA与炎症反应

创伤性关节炎的发生与炎症反应密切相关。研究表明，多种miRNA参与调节炎症反应。例如，miR-21在创伤性关节炎中表达上调，通过抑制TLR4/NF-κB信号通路，减轻炎症反应。miR-146a在炎症反应中也发挥重要作用，通过抑制炎症相关基因的表达，降低炎症水平。

2.miRNA与软骨细胞凋亡

软骨细胞凋亡是创伤性关节炎发生发展的重要原因。研究发现，多种miRNA参与调控软骨细胞凋亡。例如，miR-21通过抑制Bcl-2家族蛋白的表达，促进软骨细胞凋亡。miR-146a通过抑制炎症反应，减轻软骨细胞损伤。

3.miRNA与软骨细胞再生

软骨细胞再生是创伤性关节炎治疗的关键。研究发现，miRNA在软骨细胞再生过程中发挥重要作用。例如，miR-133a通过促进软骨细胞增殖和分化，促进软骨再生。

三、miRNA靶向治疗策略

1.miRNA模拟物（MiRnahybrids）

MiRnahybrids是一种双链RNA分子，由miRNA的互补序列和siRNA组成。在创伤性关节炎中，MiRnahybrids可以通过抑制异常表达的miRNA，调节炎症反应、软骨细胞凋亡和再生。研究显示，MiRnahybrids在动物模型中表现出良好的治疗效果。

2.miRNA干扰（miRNAi）

miRNAi是一种通过引入miRNA的互补序列来抑制特定miRNA表达的技术。在创伤性关节炎中，miRNAi可以通过抑制异常表达的miRNA，降低炎症反应、软骨细胞凋亡和促进软骨再生。例如，针对miR-21的miRNAi在动物模型中表现出显著的治疗效果。

3.药物递送系统

为了提高miRNA靶向治疗的效果，研究者开发了一系列药物递送系统。这些系统可以将miRNA模拟物和miRNA干扰剂有效地递送到病变部位。例如，脂质体、聚合物纳米颗粒等载体可以增强miRNA的靶向性和稳定性。

四、结论

miRNA在创伤性关节炎的发生发展中发挥重要作用，为疾病的治疗提供了新的思路。miRNA靶向治疗策略作为一种新兴的治疗方法，在创伤性关节炎的治疗中展现出巨大的潜力。随着研究的不断深入，miRNA靶向治疗有望成为创伤性关节炎治疗的新方向。第七部分研究进展与挑战

《miRNA在创伤性关节炎中的作用》研究进展与挑战

创伤性关节炎是一种常见的慢性关节疾病，其发病机制复杂，涉及炎症、软骨降解和骨重塑等多个方面。近年来，随着分子生物学技术的快速发展，微小RNA（miRNA）作为一种关键的调控分子，在创伤性关节炎的发生、发展中扮演着重要角色。本文将综述miRNA在创伤性关节炎中的作用研究进展，并探讨存在的问题和挑战。

一、研究进展

1.miRNA与炎症反应

创伤性关节炎的发病初期，关节内炎症反应是主要的病理过程。研究表明，miRNA在调控炎症反应中发挥着关键作用。如miR-146a通过抑制NF-κB信号通路，降低炎症因子的表达，减轻关节炎症；miR-21通过调控炎症小体形成和炎症细胞的浸润，影响关节炎症的发生发展。

2.miRNA与软骨降解

软骨降解是创伤性关节炎的重要病理特征。研究发现，miRNA在调控软骨细胞代谢、细胞外基质降解等方面具有重要作用。如miR-133a通过抑制软骨细胞凋亡和胶原合成，减少软骨降解；miR-199a-5p通过调控MMP-13和金属蛋白酶组织抑制剂的表达，影响软骨基质降解。

3.miRNA与骨重塑

创伤性关节炎的后期，骨重塑异常也是导致关节功能障碍的重要原因。研究显示，miRNA在调控骨细胞分化和骨形成中发挥着关键作用。如miR-184通过抑制骨形成蛋白（BMP）信号通路，降低骨形成；miR-210通过调控成骨细胞的分化，影响骨重塑。

4.miRNA作为潜在的治疗靶点

鉴于miRNA在创伤性关节炎中的重要作用，研究者们探索了将miRNA作为治疗靶点的可能性。例如，通过过表达抗炎miRNA或抑制促炎miRNA，达到减轻关节炎症的目的；通过上调抗降解miRNA或下调促降解miRNA，减缓软骨降解过程；通过调控骨重塑相关miRNA，改善骨重塑异常。

二、存在的问题和挑战

1.miRNA的鉴定和筛选

创伤性关节炎中涉及的miRNA众多，如何从众多miRNA中筛选出与疾病相关的关键miRNA，是当前研究面临的一大挑战。此外，miRNA在不同细胞类型、不同组织中的表达差异及调控机制尚需进一步研究。

2.miRNA的作用机制

尽管miRNA在创伤性关节炎中的作用已初步明确，但其具体作用机制仍需深入研究。例如，miRNA与靶基因之间的相互作用、信号通路调控等方面还需进一步探索。

3.miRNA在临床应用中的局限性

当前，miRNA在创伤性关节炎治疗中的应用尚处于基础研究阶段。如何将miRNA应用于临床治疗，提高治疗效果，是未来研究面临的重要问题。

4.miRNA的个体化治疗

创伤性关节炎的发病机制复杂，个体差异明显。如何根据患者的病情、基因型等因素，制定个体化、精准化的治疗策略，是miRNA治疗创伤性关节炎的重要课题。

综上所述，miRNA在创伤性关节炎中的作用研究取得了显著进展，但仍存在诸多问题和挑战。未来研究应进一步明确miRNA的鉴定和筛选、作用机制，以及如何在临床应用中发挥其治疗潜力，为创伤性关节炎的治疗提供新的思路和策略。第八部分应用前景与临床意义

miRNA在创伤性关节炎中的应用前景与临床意义

随着生物技术的不断发展，miRNA作为一类重要的非编码RNA，其在多种疾病的发病机制中扮演着关键角色。创伤性关节炎作为一种常见的关节疾病，其发病机制复杂，病理过程涉及炎症反应、软骨降解和骨重塑等多个环节。近年来，miRNA在创伤性关节炎中的作用逐渐受到关注。本文将从以下几个方面探讨miRNA在创伤性关节炎中的应用前景与临床意义。

一、miRNA在创伤性关节炎发病机制中的作用