孫景英普雄明吳衛(wèi)東?

miRNA與銀屑病發(fā)病機制相關(guān)性研究進展

孫景英1普雄明2吳衛(wèi)東2?

miRNA是長約18～25個核苷酸的非編碼小RNA，通過與靶mRNA結(jié)合而抑制其表達或促進其降解。研究表明miRNA通過多種途徑參與細胞的多種病理生理過程。銀屑病是一種常見的慢性皮膚病，發(fā)病機制涉及遺傳、感染及免疫等方面。文章綜述了miRNA與銀屑病發(fā)病機制相關(guān)性研究的進展。

miRNA； 信號通路； 銀屑?。?發(fā)病機制

越來越多的研究表明miRNA參與多種疾病的發(fā)病，也為某些疾病的治療帶來希望，因此miRNA也逐漸成為疾病發(fā)病機制和治療的研究熱點。銀屑病發(fā)病機制主要涉及遺傳、環(huán)境及免疫等因素，而每一種因素的具體致病機制仍不清楚。自1993年第一個miRNA－lin－4被發(fā)現(xiàn)以來，已有20年的時間。miRNA主要通過促進炎癥發(fā)生、促進細胞增殖或分化、影響基因甲基化等方面參與銀屑病的發(fā)病。

1 m iRNA的合成及作用

miRNAs是在真核生物中發(fā)現(xiàn)的，含有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的miRNA前體，經(jīng)過Dicer加工后的一類內(nèi)源性的具有調(diào)控功能的非編碼RNA，約20～25個核苷酸。其合成過程大致如下:首先，miRNA基因的初級轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(pri－miRNA)在細胞核中被切割成前體miRNA (pre－miNRA)，pre－miRNA被轉(zhuǎn)運至胞質(zhì)中，再被切割成為成熟的miRNA。最后，成熟的miRNA和其他蛋白質(zhì)一起組成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)，從而引起靶mRNA的降解或翻譯抑制。多數(shù)miRNA還具有高度保守性、時序性和組織特異性。

目前共發(fā)現(xiàn)的miRNA共有約18226種，與人類有關(guān)的約1587種，約30%的mRNA受其影響。目前闡明的miRNA的作用機制有:miRNAs在細胞生長和凋亡、血細胞分化、同源異形盒基因調(diào)節(jié)、神經(jīng)元的極性、胰島素分泌、大腦形態(tài)形成、心臟發(fā)生、胚胎后期發(fā)育、腫瘤的發(fā)生等過程中均發(fā)揮重要作用。

銀屑病是一種常見的皮膚慢性炎癥性增生性疾病，其特征性的病理表現(xiàn)是皮膚表皮角質(zhì)形成細胞有絲分裂時間縮短，增殖加速。研究表明miRNA在多方面參與銀屑病的發(fā)病。

2 m iRNA參與銀屑病發(fā)病機制

2.1 miRNA與皮膚炎癥 銀屑病是一種慢性炎癥反應(yīng)性疾病，多種炎癥因子參與致病。miR－31是銀屑病患者皮損中最高表達的miRNA；最近研究發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損的角質(zhì)形成細胞中miR－31明顯過度表達。1miR－31特異性的抑制NF－kB介導(dǎo)的啟動子熒光素酶的活性及TNF－α介導(dǎo)的上皮來源的中性粒細胞活化肽78和人原代角質(zhì)形成細胞中的CXCL8/IL－8的生成。內(nèi)源性miR－31的干擾降低了角質(zhì)形成細胞激活內(nèi)皮細胞及吸引淋巴細胞的能力，而絲氨酸/蘇氨酸激酶40(STK40)是miR－31的直接靶基因，miR－31通過靶向調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細胞中的STK40來調(diào)節(jié)細胞因子/趨化因子的表達。上調(diào)的miR－31導(dǎo)致STK40表達下降，使得細胞因子/趨化因子的表達升高，從而誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，提示如果抑制miR－31的表達，可能會對銀屑病的治療有幫助。

在研究miRNA與免疫反應(yīng)的相關(guān)性時發(fā)現(xiàn)，銀屑病皮損處表皮和真皮中miR－21均升高，2而抑制miR－21則增強了活化T細胞的凋亡，這說明miR－21可以抑制T細胞的凋亡，從而支持其通過促進免疫炎癥反應(yīng)而致病。Xia等3在研究中發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損中miR－146a上調(diào)，與IL－17的表達正相關(guān)，從而致其靶基因白介素－1受體相關(guān)激酶1(IRAK1)表達升高，引起皮損處持續(xù)性炎癥反應(yīng)。IRAK1是IRAK激酶家族中一種關(guān)鍵的固有免疫信號調(diào)節(jié)分子，具有激酶活性，參與調(diào)控TLR/IL－1R兩個受體家族的信號級聯(lián)反應(yīng)，調(diào)節(jié)TNF－α、I型IFN及AP－1等炎癥因子的表達。

Sonkoly等4發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損處miRNA表達譜不同于正常皮膚或其他皮膚炎癥性疾病的miRNA表達譜。在銀屑病特異性miRNA中，miR－203由角質(zhì)形成細胞形成且唯一表達，miR－203表現(xiàn)出較高的皮膚特異性，同時發(fā)現(xiàn)miR－203的上調(diào)伴隨細胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制分子3(SOCS－3)的下調(diào)。SOCS－3具有阻斷和抑制信號通路的作用，研究證實它可抑制STAT、LPS、IL－2、IL－3、IFN－r和IFN－α等產(chǎn)生的信號通路，而這些因子參與轉(zhuǎn)錄、促進炎癥等作用。Wei等5也在研究中證實高表達的miR－203可抑制其靶基因IL－8的轉(zhuǎn)錄，兩者的表達成反比。IL－8是趨化性細胞因子，可以促進炎癥細胞趨化和誘導(dǎo)細胞增殖，而銀屑病皮損處典型表現(xiàn)是角質(zhì)形成細胞的過度增殖及炎癥反應(yīng)現(xiàn)象，以上發(fā)現(xiàn)都表明miR－203對銀屑病發(fā)病中的某些因子具有抑制作用，可能會成為治療靶點。但是Primo等6發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損中miR－203表達上調(diào)，并且可上調(diào)其靶基因編碼的炎癥性細胞因子TNF－α和IL－24，而IL－247由單核細胞分泌，可刺激細胞分泌IL－6、IL－12等細胞因子參與炎癥級聯(lián)反應(yīng)，從而加重了皮膚的炎癥反應(yīng)。這些實驗結(jié)果可能說明miR－203是一把“雙刃劍”，通過不同的途徑發(fā)揮保護及損害機體的作用，但這方面仍需要進一步的研究來證實。

2.2 miRNA與細胞增殖分化 銀屑病皮損處典型的病理表現(xiàn)是表皮基底層角質(zhì)形成細胞增殖速度加快，表皮角化不全，細胞過度增生而分化低下，這與腫瘤的發(fā)生有相似之處。許多關(guān)于腫瘤的研究也發(fā)現(xiàn)miRNA發(fā)揮了致癌基因的作用，比如miR－21在人膠質(zhì)母細胞瘤中表達增加了5～100倍，8而Burkitt淋巴瘤中，miR－155表達量上升了100倍。9

胰島素樣生長因子(IGF－1)是人類促生長素(HGH)在肝臟中所制造的肽，它會附著在細胞上，有促進生長及再生的作用。Lerman等10在對比了銀屑病皮損和正常對照皮膚的表達譜后發(fā)現(xiàn)兩者有14種miRNA表達程度不同，包括hsa－miR－99a、hsa－miR－150、hsa－miR－423和hsa－miR－197。研究發(fā)現(xiàn)IGF－1R和has－miR－99a表達成反比關(guān)系。IGF－1R是miR－99a的靶目標，miR－99a下調(diào)角質(zhì)形成細胞中IGF－1R的表達而抑制角質(zhì)形成細胞的增生，推測miR－99可能是角質(zhì)形成細胞中IGF－1R信號通路中的調(diào)節(jié)因子。

銀屑病中主要的致病細胞是角質(zhì)形成細胞，而研究發(fā)現(xiàn)皮損中miR－125表達下調(diào)時主要的作用細胞就是角質(zhì)形成細胞，11研究結(jié)果表明miR－125過度表達可以抑制角質(zhì)形成細胞的增生。人成纖維細胞生長因子受體2(FGFR2)在骨骼發(fā)育、腺體發(fā)育、肢體形成、皮膚形成及多種器官的形成中發(fā)揮重要的作用。miR－125與FGFR2的表達成反比，F(xiàn)GFR2是miR－125的直接作用對象，敲除FGFR2后角質(zhì)形成細胞增殖受到抑制。研究發(fā)現(xiàn)銀屑病中miR－125部分通過調(diào)節(jié)FGFR2調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細胞的增生和分化。Peng等12研究發(fā)現(xiàn)FIH－1的增加引起細胞分化的減弱，敲除FIH－1則提高了角質(zhì)形成細胞的分化，而miRNA－31可以負性調(diào)節(jié)FIH－1的表達，引起Notch介導(dǎo)的角質(zhì)形成細胞的過度分化。

應(yīng)用RT－PCR技術(shù)篩選出與銀屑病相關(guān)的42個上調(diào)和5個下調(diào)的miRNA，其中有miR－21、－205、－221和－222等。Zibert等13進一步研究發(fā)現(xiàn)miR－221/222表達上調(diào)，而其靶mRNA基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子3(TIMP－3)則表達下降，而研究證實TIMP3與細胞增生、分化及凋亡密切相關(guān)。

Jackson等14應(yīng)用大鼠皮膚做實驗，發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)miR－203表達后可以將表皮細胞周期限制在6 h以內(nèi)，且可以誘導(dǎo)有絲分裂母細胞的凋亡，而人類銀屑病皮損中的角質(zhì)形成細胞細胞周期比正常細胞縮短，兩者之間是否有聯(lián)系尚不明確。

2.3 miRNA與甲基化 miRNA前體的結(jié)構(gòu)中含有與常規(guī)蛋白編碼基因相同的7－甲基鳥苷的帽子和多聚腺苷酸尾巴；用DNA脫甲基試劑盒組蛋白脫乙酰抑制劑干預(yù)人T 24膀胱癌細胞時約5%的miRNA會上調(diào)超過3倍，其中以處于CpG島中的miRNA－127表達尤為明顯。15這些發(fā)現(xiàn)說明miRNA像一般的蛋白質(zhì)編碼基因一樣可以被DNA甲基化等表觀遺傳修飾所調(diào)控。

多項實驗表明miR－203/－375甲基化水平在宮頸癌/T細胞淋巴瘤中升高，而銀屑病主要是T細胞介導(dǎo)的炎癥性疾病。因此，miRNA的甲基化可能參與遺傳因素介導(dǎo)的銀屑病發(fā)病。

3 m iRNA影響銀屑病的治療

Bostjancic16在研究大量miRNA與皮膚病的關(guān)系后認為:miRNA參與了毛囊的形成、銀屑病、自身免疫性皮膚病、腫瘤和傷口愈合等過程，某些miRNA可以作為疾病的生物診斷標記物和潛在的治療靶點。

綜合文獻分析，各種miRNA并不是獨立參與銀屑病的發(fā)病，也不是只參與發(fā)病機制中的某一種因素，而是綜合作用。在銀屑病的病因與治療甚至人體正常生理功能等方面，miRNA仍存在巨大的研究空間。

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(收稿:2013－10－26 修回:2013－12－26)

m iRNA and psoriasis:update in pathogenesis

SUN Jing-ying，PU Xiong-ming，WUWei-dong.Dermatology and Venereology，Shihezi University of Medicine，XinJiang，Shihezi，832000

miRNA is non－coding，small，about18～25 nucleotides length RNA，which inhibits the expression of RNA or promotes degeneration of RNA through combining targeted mRNA.Studies have showed that miRNA is involved in many physiopathological procesess through a variety of ways.Psoriasis is a common chronic inflammatory skin disorder，and its pathogenesis is related to genetics，immunological and environmental factors.In this paper we focus on the relationship betweenmiRNA and the pathogenesis of psoriasis.

miRNA；signal pathway；psoriasis；pathogenesis

1石河子大學醫(yī)學院，新疆石河子，832000

2烏魯木齊市自治區(qū)人民醫(yī)院皮膚性病科，新疆，830001

?通信作者