賈禹 綜述 曾智 審校

(四川大學(xué)華西醫(yī)院心血管內(nèi)科，四川成都610041)

1 MicroRNA

MicroRNA(miRs)是一個典型的由22個核苷酸構(gòu)成的具有內(nèi)含子性質(zhì)的非編碼RNA分子。miRs靶向作用于mRNA的非復(fù)制區(qū)3’UTR(從編碼區(qū)末端的終止密碼子延伸至多聚A尾巴的末端)，抑制mRNA翻譯成蛋白質(zhì)。單個miRs能調(diào)節(jié)多個基因的表達，調(diào)節(jié)復(fù)雜的生理過程。miRs已被證實在心血管疾病(CVDs)中具有重要作用，且多數(shù)miRs在血管重構(gòu)過程中具有多重作用(見圖1)[1]。在本篇主要論述miRs對多種靶基因的調(diào)節(jié)機制，闡明miRs與血管重構(gòu)和CVDs的關(guān)系(見表1)。

注：數(shù)個miRs能影響眾多的血管重構(gòu)過程。MiR-126和miR-27b能促進血管增生，抗動脈粥樣硬化。MiR-92a能抑制血管增生，促進動脈粥樣硬化。MiR-155對血管增生和動脈粥樣硬化同時具有促進作用。實線箭頭代表促進,虛線箭頭代表抑制。

圖1對血管重構(gòu)具有多重作用的miRs

2 高血壓

2.1 MiR-1

既往發(fā)現(xiàn)鞘氨醇激酶1(SphK1)的上調(diào)與肺動脈高壓患者的肺血管重構(gòu)密切相關(guān)；但是潛在機制不詳。近期Sysol等[2]發(fā)現(xiàn)缺氧誘導(dǎo)的肺動脈平滑肌細胞(PASMCs)中，miR-1受到下調(diào)并抑制SphK1的表達。在人PASMCs中過度表達miR-1能抑制基礎(chǔ)的和缺氧誘導(dǎo)的細胞增生和轉(zhuǎn)移。此外，在老鼠肺組織中得到同樣的結(jié)果。經(jīng)miR-1類似物治療的大鼠，阻斷缺氧誘導(dǎo)的肺動脈高壓的發(fā)展，以及減緩PASMCs內(nèi)SphK1的上調(diào)。證實miR-1與血管重構(gòu)密切相關(guān)，包括PASMCs的增生、轉(zhuǎn)移，其過度表達可抑制缺氧誘導(dǎo)的肺動脈高壓的發(fā)生發(fā)展。

2.2 MiR-34a

近期研究，Liu等[3]納入50例原發(fā)性高血壓及健康者的外周血液標(biāo)本，用miR-34a抑制劑轉(zhuǎn)染臍靜脈內(nèi)皮細胞，抑制miR-34a表達。試驗發(fā)現(xiàn)原發(fā)性高血壓患者組外周血miR-34a明顯上調(diào)。體外試驗顯示，抑制miR-34a可促進臍靜脈內(nèi)皮細胞增生、轉(zhuǎn)移和細胞周期(G1/S期)的轉(zhuǎn)化。此外，miR-34a靶向作用于轉(zhuǎn)化生長因子β誘導(dǎo)因子同源異型盒2(TIGF2)基因，促進血管內(nèi)皮損傷。

2.3 MiR-29

Widlansky等[4]在2型糖尿病患者動脈內(nèi)皮細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)MiR-29顯著下調(diào)。拮抗大鼠miR-29b-3p或致突變MiR-29b-1/a，發(fā)現(xiàn)大鼠內(nèi)皮依賴性血管舒張功能(EDVD)受損，一氧化氮水平降低，并誘發(fā)高血壓。用溶血磷脂酶Ⅰ(Lypla1)治療2型糖尿病患者、MiR29b-1/a突變大鼠以及miR-29b-3p受拮抗大鼠，可以提高動脈的EDVD。實驗證實MiR-29b-1/a通過靶向作用于Lypla1，促進一氧化氮的表達，維持EDVD。

3 主動脈瘤

動脈瘤是動脈局部血管壁擴張大于原血管直徑50%，在CVDs治療中具有巨大挑戰(zhàn)。大多數(shù)動脈瘤在急性撕裂或者形成夾層后發(fā)現(xiàn)，需要緊急開胸或者行修補手術(shù)。

3.1 MiR-33

既往研究證明抑制miR-33可以增加高密度脂蛋白并減緩動脈粥樣硬化的發(fā)展。抑制血管緊張素Ⅱ或者氯化鈣誘導(dǎo)大鼠的miR-33表達，均可減緩腹主動脈瘤(AAA)的發(fā)展。體外實驗顯示：miR-33(-/-)的大鼠外周血巨噬細胞可通過滅活氨基末端激酶1(JNK1)，減少基質(zhì)金屬蛋白酶-9的表達。miR-33(-/-)小鼠的主動脈血管平滑肌細胞抑制p38促分裂素原活化蛋白激酶(MAPK)，減少單核細胞驅(qū)化蛋白1的表達。上述兩種情況均能增強miR-33的靶基因三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1的表達。抑制miR-33的受試小鼠以及miR-33骨髓轉(zhuǎn)移的多種受試者，AAA的形成均受到抑制[5]。

3.2 MiR-103a

Jiao等[6]發(fā)現(xiàn)，血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的小鼠AAA樣本中，解聚素金屬基質(zhì)蛋白酶10(ADAM10)蛋白表達明顯增加。ADAM10特異性抑制劑GI254023X可減少巨噬細胞向小鼠腹主動脈滲入。在細胞水平發(fā)現(xiàn)，miR-103a-1抑制ADAM10的表達，而拮抗miR-103a-1可增加ADAM10的表達。尤其在小鼠AAA中，miR-103a表達減少，ADAM10表達增加。實驗證實miR-103a通過靶向抑制ADAM10表達，抑制AAA形成，為AAA治療提供一種新的可能。

3.3 MiR-24

在小鼠AAA中，發(fā)現(xiàn)miR-23b/27b/24群下調(diào)，其中miR-24下調(diào)最為顯著。通過原位雜交，在鼠主動脈瘤組織內(nèi)有外膜的巨噬細胞中發(fā)現(xiàn)了miR-24的存在。實驗證實，巨噬細胞活化后，miR-24作用于殼多糖酶3樣蛋白1(CHI3L1)，驅(qū)使炎性基因的表達。小鼠AAA模型實驗證實，促進miR-24表達可加速AAA形成，反之亦然[7]。

4 動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化是冠心病、腦梗死、外周血管病的主要原因。脂質(zhì)代謝障礙為動脈粥樣硬化的主要病變基礎(chǔ)。

4.1 MiR-126

近期Schober等[8]將患有高脂血癥鼠內(nèi)膜剝蝕14～28 d后，拮抗miR-126組鼠和對照組鼠比較損傷面積增加，內(nèi)皮細胞增殖減少，頸動脈腔內(nèi)皮恢復(fù)也受損。作者證實miR-126-5p的靶基因是δ類同源物1(DLK1)，在人類動脈粥樣硬化損傷中，miR-126-5p水平以及DLK1表達和損傷型巨噬細胞數(shù)量呈負相關(guān)，并且對內(nèi)皮細胞的增殖有正性作用。表明miR-126-5p水平上升有抗動脈粥樣硬化作用。

4.2 MiR-155

最近，Tian等[9]證明了miR-155靶向作用于高遷移率族蛋白1(HMGB1)，從而抑制髓系特異性鋅指蛋白2并增強巨噬細胞對氧化低密度脂蛋白的攝取。提升miR-155水平可靶向作用于HMGB1，增加氧化低密度脂蛋白水平，誘導(dǎo)泡沫細胞的形成。系統(tǒng)抑制鼠的miR-155可減少動脈粥樣硬化斑塊和富含脂質(zhì)的巨噬細胞。

4.3 MiR-27b

MiR-27b與膽固醇和脂質(zhì)代謝具有密切關(guān)系，并可作為動脈粥樣硬化和肥胖潛在的治療靶點，但其體內(nèi)效應(yīng)并不確定。近期，Hsu等[10]用石斑魚生成的轉(zhuǎn)基因miR-27b-SP，可破壞miR-27b活性，導(dǎo)致血管內(nèi)脂質(zhì)沉積、非酒精性脂肪肝等。實驗發(fā)現(xiàn)miR-27b-SP增強過氧化物酶體增殖因子活化受體γ 和CCAAT增強子結(jié)合蛋白-α(C/EBP-α)的表達，促進脂質(zhì)和脂肪再生。證實miR-27b在早期的脂質(zhì)和脂肪的形成中，具有重要調(diào)節(jié)作用。

5 心力衰竭

5.1 MiR-29a

心肌肥厚患者的miR-29a血清學(xué)水平明顯高于單純的高血壓患者。miR-29a作用于轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，激活血管重構(gòu)相關(guān)蛋白如基質(zhì)金屬蛋白酶-9、Ⅰ和Ⅲ型膠原蛋白[11]。在壓力負荷的老鼠模型中，使用miR-29a拮抗劑組大鼠的心肌細胞肥大受到抑制，心肌肥厚的指標(biāo)心房鈉尿肽和β-心肌肌球蛋白重鏈明顯下降。實驗證實在高壓力的作用下，miR-29a可促進心室肌細胞的重構(gòu)和肥大，促進心力衰竭發(fā)生發(fā)展[12]。

5.2 MiR-185

Kim等[13]利用主動脈狹窄的老鼠模型，發(fā)現(xiàn)miR-185在肥厚心肌細胞中明顯下調(diào)。為了確定miR-185能對抗心肌肥厚，實驗對照過度表達和敲除miR-185的心肌肥厚老鼠，實驗發(fā)現(xiàn)miR-185的上調(diào)可以對抗心肌肥厚效應(yīng)，表明了miR-185在心肌細胞中具有抗心肌肥厚作用，實驗進一步明確了miR-185的靶基因為鈣調(diào)素依賴蛋白激酶2D(CaMKⅡδ)、鈉鈣交換體亞型和T細胞活化核因子(NFAT)，利用特定雙熒光素酶活性和免疫印跡實驗證實，NFAT和CaMKⅡδ受miR-185抑制，實驗證明miR-185作用多個靶基因和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，可有效抑制心肌肥厚，并作為潛在心力衰竭藥物治療。

5.3 MiR-221/222家族

MiR-221-3p和miR-222-3p在人類及大鼠心肌病理組織中明顯上調(diào)，在擴張型心肌病或者主動脈狹窄伴有嚴重心肌纖維化的病理組織中，與非纖維化的心肌組織相比miR-221/222明顯減少。抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的高壓力負荷大鼠的miR-221/222，發(fā)現(xiàn)心室的纖維化增加，擴張度加劇，收縮及舒張功能明顯下降。實驗證實，miR-221/222靶向作用于TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑基因，包括JNK1、應(yīng)激活化蛋白激酶1、TGF-β受體1、TGF-β受體2以及原癌基因1。因此miR-221/222可緩解壓力負荷誘導(dǎo)的心力衰竭發(fā)展[14]。

6 心律失常

6.1 MiR-1

細胞內(nèi)運輸系統(tǒng)功能紊亂與CVDs密切相關(guān)。近期研究發(fā)現(xiàn)表達miR-1的實驗組大鼠，有著更頻繁的運輸相關(guān)的生物學(xué)過程，如對鈣離子的轉(zhuǎn)運。突出融合蛋白6(Stx6)在老鼠心肌梗死后或缺氧后的心肌細胞中減少，并進一步證明miR-1靶向作用于它。沉默心肌細胞Stx6，可損害L型鈣離子通道，導(dǎo)致鈣離子外流，而過度表達Stx6，其結(jié)果相反。實驗證實，miR-1可抑制Stx6，導(dǎo)致細胞內(nèi)鈣離子調(diào)控異常，發(fā)生心律失常[15]。

6.2 MiR-21

近期，Huang等[16]經(jīng)人工造模心包炎大鼠，發(fā)現(xiàn)信號傳導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活子3(STAT3)和miR-21明顯上調(diào)。抑制STAT3使miR-21下調(diào)，可改善心房纖維化，減少纖維化相關(guān)基因的表達，減少心房傳導(dǎo)的不均一性，減少心房顫動發(fā)病率。而抑制miR-21，可減少STAT3的磷酸化，并產(chǎn)生相同效應(yīng)。實驗證實，miR-21和STAT3在心肌受損后，協(xié)同作用誘導(dǎo)心房顫動。

7 思考與展望

由于蛋白質(zhì)組成的復(fù)雜性，并存在翻譯后修飾、水解、變性等，尋找具有特異性、敏感性的蛋白標(biāo)志物困難重重[17]。而miRs與傳統(tǒng)蛋白生物標(biāo)志物相比具有以下優(yōu)勢：低復(fù)雜性、無加工修飾、可合成高親和“捕獲”試劑、良好的穩(wěn)定性等。李晨等[18]綜述了miRs對心肌梗死早期診斷的應(yīng)用價值，列出miR-499[19]、miR-208[20]、miR-1 與miR-133[21]，證實其具有高效的敏感性和特異性，并具有早期診斷的優(yōu)勢，無疑為心肌梗死的診斷提供了新思路；但是，上述研究存在以下不足：樣本量較小、單中心實驗、受試人群單一、miRs標(biāo)志物的選擇有一定的隨機性，因此有待進一步的大樣本臨床研究。miRs在檢測技術(shù)及速率均不及超敏肌鈣蛋白，這種情況或許是目前用于臨床檢驗的最大障礙。

沉默大鼠miRs基因、病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)等試驗用于治療與血管重構(gòu)相關(guān)的CVDs正在迅速發(fā)展，若用于臨床，有必要警惕體內(nèi)miRs沉默步驟中的脫靶效應(yīng)及miRs治療的潛在毒性[22]。故討論miRs與血管重構(gòu)的關(guān)系，有望對CVDs的預(yù)防、診斷、治療反應(yīng)、新治療方案及預(yù)后評估提供新的方向，并促進對miRs的深入研究。

表1 參與調(diào)控血管重構(gòu)的miRs