周 巧 綜述，馬 渝 審校

(1.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科 400016；2.重慶市急救醫(yī)療中心ICU 400014)

微RNAs(microRNAs，miRNAs)是一類由內(nèi)源基因編碼，在組織細(xì)胞中特異性表達(dá)的非編碼單鏈RNA分子，可參與調(diào)控細(xì)胞增殖、分化及凋亡等過程。p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中主要的信號分子，通過調(diào)控細(xì)胞內(nèi)外免疫炎性反應(yīng)參與疾病發(fā)生、發(fā)展過程。目前，研究發(fā)現(xiàn)miRNAs通過轉(zhuǎn)錄后負(fù)性調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)，繼而調(diào)控p38MAPK信號通路參與形成疾病的病理機(jī)制[1]。本文就疾病中miRNAs調(diào)控p38MAPK信號通路的研究進(jìn)展作一綜述。

1 miRNAs

miRNAs是一類由內(nèi)源基因編碼，長度為21～25個(gè)核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，由高等真核生物基因組進(jìn)行編碼，miRNAs通過與靶基因的3′非翻譯區(qū)(3′UTR)結(jié)合,使靶基因沉默或降解，起到轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)靶基因表達(dá)的作用。miRNAs在物種進(jìn)化中相當(dāng)保守，在真菌、植物及動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的miRNAs均具有組織細(xì)胞特異性和時(shí)序性，它們只在特定的組織細(xì)胞和發(fā)育階段表達(dá)，決定著組織細(xì)胞的功能特異性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過2 000種人類的miRNAs，以及超過60%的人類蛋白編碼基因接受miRNAs的調(diào)控，參與細(xì)胞分化、增殖、生長及凋亡等生理功能。研究發(fā)現(xiàn)miRNAs在各種不同類型腫瘤組織中均有特異性的表達(dá)譜，參與腫瘤潛伏、生長、轉(zhuǎn)移的各個(gè)階段，且在每個(gè)階段都有特異基因的mRNA和蛋白發(fā)生變化[2-4]。另有文獻(xiàn)報(bào)道，miRNAs在糖尿病[5]、冠心病[6]及炎癥性腸病(IBD)[7]的發(fā)生、發(fā)展過程中均伴隨相應(yīng)的改變。由此可見，miRNAs在病理生理機(jī)制上與疾病的發(fā)生、發(fā)展有一定關(guān)系，也許會(huì)在治療領(lǐng)域成為一個(gè)潛在的新靶點(diǎn)。

2 p38MAPK

絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族是非常保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中主要的信號分子，參與基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞增殖及凋亡等機(jī)制。其中p38MAPK信號通路是MAPK家族中控制炎性反應(yīng)最重要的成員，它可因生理性應(yīng)激、脂多糖(LPS)等多種內(nèi)外界因素而被激活。p38MAPK激活是細(xì)胞內(nèi)磷酸化級聯(lián)反應(yīng)的最終步驟,在MAPK激酶(MKK)的作用下于酪氨酸和蘇氨酸殘基處發(fā)生磷酸化而被激活。其中MKK3和MKK6是P38MAPKs的主要激活劑，另外轉(zhuǎn)化生長因子β激活激酶(TAK)亦可以通過激活MKK4，進(jìn)而激活P38。P38活化后發(fā)生核轉(zhuǎn)位，并對許多蛋白激酶和轉(zhuǎn)錄因子具有磷酸化和激活的作用。p38MAPK信號通路參與生成和活化多種炎性細(xì)胞因子，如腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素 (IL)-1及IL-6等，繼而調(diào)控細(xì)胞內(nèi)外炎性反應(yīng)[8]。因此，p38MAPK信號通路從細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)水平上參與炎性反應(yīng)，有可能揭示許多疾病的病理機(jī)制。

3 miRNAs調(diào)控p38MAPK信號通路與疾病的關(guān)系

目前，只有一小部分miRNAs的生物學(xué)功能得到了闡明。這些miRNAs參與了細(xì)胞生長、凋亡及組織分化等生理過程，通過對基因組上miRNAs的位點(diǎn)分析，顯示其在發(fā)育和疾病中起了至關(guān)重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)，miR-33s可通過直接靶向結(jié)合p38MAPK的3′UTR來負(fù)性調(diào)節(jié)LPS誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)[9]。另有研究報(bào)道，miR-411-5p通過下調(diào)靶基因SPRY4，繼而激活p38MAPK蛋白磷酸化，從而誘導(dǎo)橫紋肌肉瘤細(xì)胞的增殖和分化[10]。由此可見，miRNAs不僅可以直接調(diào)控p38MAPK信號通路，還可以通過調(diào)節(jié)下游靶基因來間接調(diào)節(jié)p38MAPK信號通路，從而參與疾病的發(fā)生、發(fā)展。

3.1miRNAs與腫瘤 研究發(fā)現(xiàn)，miR-125b在神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中表達(dá)升高，且隨膠質(zhì)瘤惡性程度增加而表達(dá)升高[11]。敲除內(nèi)源性miR-125b發(fā)現(xiàn)，下調(diào)的miR-125b可以激活p38MAPK信號通路，從而促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的凋亡。另外，F(xiàn)ANG等[12]發(fā)現(xiàn)，miR-30c在耐藥的人類乳腺癌細(xì)胞中表達(dá)降低。在乳腺癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)染miR-30c，結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-30c通過與YWHAZ 3′UTR結(jié)合下調(diào)該靶基因的表達(dá)，抑制p38MAPK信號通路，從而可以降低乳腺癌患者對阿霉素的耐藥性。

神經(jīng)菌毛素1(NRP1)是非酪氨酸激酶受體，為miR-338的下游靶基因，在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程中有著非常重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)，miR-338是一種抑癌基因，在胃癌中低表達(dá)[13]。在胃癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)染miR-338，過表達(dá)的miR-338可以通過抑制NRP1的表達(dá)，導(dǎo)致磷酸化細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2(ERK1/2)，蛋白激酶B(Akt)及p38MAPK的表達(dá)下降，從而抑制胃癌細(xì)胞的生長、增殖、侵襲轉(zhuǎn)移及胃癌的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。另有研究發(fā)現(xiàn)，miR-122在肝癌細(xì)胞中表達(dá)降低[14]。通過在BCLC9細(xì)胞中轉(zhuǎn)染miR-122， 可以促進(jìn)p38MAPK磷酸化及p38蛋白表達(dá)增加，導(dǎo)致磷酸化ERK1/2與p38百分比降低，從而抑制肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移及減少肝癌的復(fù)發(fā)。miRNAs在腫瘤方面研究的不斷深入將為腫瘤疾病的早期診斷、預(yù)防及治療提供分子靶點(diǎn)。

3.2miRNAs與糖尿病腎病 文獻(xiàn)[15]報(bào)道，miR-23b在糖尿病腎病中表達(dá)明顯降低。ASK1是miR-23b的直接靶基因，并受miR-23b的負(fù)性調(diào)控。下調(diào)的miR-23b可以通過調(diào)控靶基因ASK1激活高糖誘導(dǎo)的p38MAPK信號通路，在糖尿病腎病的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用。另外ZHAO等[16]發(fā)現(xiàn)，miR-23b在糖尿病腎病中表達(dá)降低。通過體外轉(zhuǎn)染miR-23b，過表達(dá)的miR-23b可以通過負(fù)性調(diào)控靶基因G3BP2從而降低p38的表達(dá)，使炎性因子(TNF-α、IL-1及 IL-6)釋放減少，有利于減輕糖尿病腎病的纖維化及蛋白尿。

足細(xì)胞凋亡是糖尿病腎病形成的一個(gè)至關(guān)重要的因素。研究發(fā)現(xiàn)，miR-30s在大鼠糖尿病腎病模型中表達(dá)降低[17]。下調(diào)的miR-30s可以通過促進(jìn)靶基因Mtdh的表達(dá)，從而激活高糖誘導(dǎo)的p38MAPK信號通路，導(dǎo)致足細(xì)胞的凋亡與糖尿病腎病的形成。另有研究報(bào)道，miR-26a和miR-30c協(xié)同調(diào)控轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)誘導(dǎo)的腎小管上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而防止糖尿病腎病持續(xù)進(jìn)展，保護(hù)腎功能[18]。其機(jī)制可能是miR-26a和miR-30c通過與共同靶基因CTGF的3′UTR結(jié)合后，協(xié)同抑制TGF-β1誘導(dǎo)的p38MAPK磷酸化。由于近幾年對miRNAs的深入了解，在基因水平上闡述了糖尿病腎病的發(fā)病機(jī)制，可能為其診斷及治療找到更有效的靶點(diǎn)。

3.3miRNAs與動(dòng)脈粥樣硬化 氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞功能受損被認(rèn)為是動(dòng)脈粥樣硬化形成的重要機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，ox-LDL可以誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞中miR-21的表達(dá)[19]。過表達(dá)的miR-21通過激活靶基因PTEN，使p38磷酸化及p38蛋白表達(dá)增加，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞功能受損，從而參與形成動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展。另外，BAO等[20]發(fā)現(xiàn)，miR-590在動(dòng)脈粥樣硬化中表達(dá)明顯降低。通過體外轉(zhuǎn)染miR-590，過表達(dá)的miR-590可以通過抑制LOX-1-ROS-p38MAPK信號通路，從而抑制ox-LDL誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，有利于動(dòng)脈粥樣硬化的逆轉(zhuǎn)及恢復(fù)。

文獻(xiàn)[21]報(bào)道，miR-155在動(dòng)脈粥樣硬化模型小鼠及冠心病患者中表達(dá)明顯增加。過表達(dá)的miR-155可以通過調(diào)控靶基因MAP3K10從而抑制p38、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、ERK磷酸化的活化，并在一定程度上改善動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展。另外LI等[22]發(fā)現(xiàn)，通過轉(zhuǎn)染miR-223可以抑制內(nèi)皮細(xì)胞中細(xì)胞黏附分子-1(ICAM-1)的表達(dá)，從而阻止動(dòng)脈粥樣硬化的形成。其機(jī)制可能是miR-223抑制了p38、JNK及ERK的磷酸化。迄今為止,尚無有效治療手段可以治愈動(dòng)脈粥樣硬化。未來，miRNAs對于動(dòng)脈粥樣硬化可能是潛在的診斷及治療靶點(diǎn)。

3.4miRNAs與炎癥性疾病 文獻(xiàn)[23]報(bào)道，循環(huán)miRNAs在炎癥性疾病中發(fā)生特異性改變，且與疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，可以作為炎癥性疾病的生物標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中發(fā)生特異性改變，通過負(fù)性調(diào)控靶基因(包括ROR2、ABI3BP、SMOC2等)的mRNA和蛋白，繼而調(diào)控p38MAPK信號通路，導(dǎo)致內(nèi)在的免疫炎性反應(yīng)，從而參與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、發(fā)展[24-26]。WANG等[27]對滑膜成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)染miR-451，結(jié)果發(fā)現(xiàn)p38MAPK蛋白表達(dá)下降，miR-451通過抑制p38信號通路繼而減少滑膜成纖維細(xì)胞的增殖和炎性因子(TNF-α、IL-1β及IL-6)的釋放，從而有利于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的逆轉(zhuǎn)及恢復(fù)。

IBD是一種病因不明的慢性腸道炎癥性疾病。以往研究報(bào)道，miRNAs在IBD中發(fā)生改變，且與疾病的臨床表現(xiàn)型息息相關(guān)[28]。研究發(fā)現(xiàn)，miR-133a在IBD中表達(dá)增加[29]。過表達(dá)的miR-133a通過與靶基因UCP2的3′UTR結(jié)合，導(dǎo)致下游p38蛋白磷酸化及表達(dá)增加，繼而激活炎性介質(zhì)[TNF-α、IL-1β、IL-6及單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)]的釋放及過氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而參與IBD的發(fā)生、發(fā)展。由于炎癥性疾病普遍存在miRNAs的異常改變，使miRNAs成為炎癥性疾病診斷、預(yù)防及治療的新靶點(diǎn)。

4 小 結(jié)

目前，miRNAs被推薦作為疾病診斷的生物標(biāo)志物[30-31]。大量研究已經(jīng)證實(shí)miRNAs參與疾病的發(fā)生、發(fā)展，但是考慮到許多疾病病理機(jī)制的復(fù)雜性，仍需要更多的大規(guī)模臨床試驗(yàn)來證實(shí)miRNAs作為疾病診斷標(biāo)志物的可靠性及準(zhǔn)確性。此外，盡管已經(jīng)有文獻(xiàn)報(bào)道m(xù)iRNAs調(diào)控p38MAPK信號通路參與疾病的發(fā)生、發(fā)展，但目前相關(guān)研究太少，尚缺乏大樣本、多中心的研究數(shù)據(jù)。相信隨著越來越多的有關(guān)miRNAs在臨床方面的研究，miRNAs作為疾病診斷標(biāo)志物將可能得到更大程度的推廣，并且為臨床治療提供新的思路。

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