周天一，金艷，韓志君

心房顫動(dòng)（房顫，AF），是臨床上最常見的心律失常之一，房顫具有極高的卒中、心力衰竭風(fēng)險(xiǎn)，也是認(rèn)知障礙、癡呆的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。房顫主要由心房重構(gòu)，自主神經(jīng)系統(tǒng)改變，炎癥因子和氧化應(yīng)激，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)異常等引起[1]。而心房重構(gòu)在房顫中起到至關(guān)重要的作用。miRNA是一類大約22個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼小分子RNA，通過與靶mRNA結(jié)合，參與mRNA降解或轉(zhuǎn)錄后翻譯抑制，調(diào)控靶基因的表達(dá)。近年來大量研究表明，miRNA與房顫關(guān)系密切，對(duì)miRNA的研究進(jìn)一步闡明了房顫的機(jī)制，為有效治療房顫提供更多策略。

1 miRNA與房顫電重構(gòu)

房顫的心房重構(gòu)首先表現(xiàn)為電重構(gòu)，即心房肌細(xì)胞離子通道的改變，導(dǎo)致跨膜離子流異常，引起心房有效不應(yīng)期、動(dòng)作電位時(shí)程縮短，動(dòng)作電位傳導(dǎo)速度減慢，不應(yīng)期離散度增加等改變，逐步進(jìn)展為持續(xù)性房顫并引起心房纖維化，細(xì)胞凋亡等結(jié)構(gòu)重構(gòu)。miRNA主要通過影響編碼離子通道的基因，使其表達(dá)或功能異常，影響房顫的發(fā)生及發(fā)展。

1.1 鈣通道鈣離子通道主要分為L(zhǎng)型與T型兩種，目前研究主要集中在動(dòng)作電位平臺(tái)期主導(dǎo)內(nèi)向電流的L型鈣離子通道。miRNA-208b、miRNA-29a、miRNA-328、miRNA-155、miRNA-106b-25、miRNA-499經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)均通過鈣通道影響房顫的發(fā)生及發(fā)展。

1.1.1 miRNA-208bmiRNA-208為心臟特異性miRNA,有miRNA-208a和miRNA-208b兩種亞型，分別表達(dá)于心臟發(fā)育的不同階段。2009年，Callis等[2]在小鼠模型上過表達(dá)miRNA-208a，從而導(dǎo)致心律失常的易感性增加。2013年，Nishi等[3]對(duì)29個(gè)進(jìn)行心血管手術(shù)的患者的右心房組織進(jìn)行miRNA微陣列分析，結(jié)果顯示：與竇性心律患者相比，房顫患者miRNA-208b的含量明顯上調(diào)。2016年，Susana等[4]對(duì)慢性房顫的患者與綿羊心房組織進(jìn)行活檢，發(fā)現(xiàn)miRNA-208b的水平上調(diào)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，上調(diào)的miRNA-208b能減少L型鈣離子通道亞基（CACNA1C和CACNB2）和肌漿網(wǎng)鈣ATP酶（Serca2a）的表達(dá)并且降低其功能，從而影響房顫。

1.1.2 miRNA-29aZhao等[5]證實(shí)miRNA-29a-3p的靶基因是CACNA1C，房顫患者miRNA-29a-3p表達(dá)增多，通過沉默CACNA1C，減少L型鈣離子通道的表達(dá)，從而降低L型鈣通道離子流的密度，引起電重構(gòu)。

1.1.3 miRNA-328Lu等[6]發(fā)現(xiàn)miR-328在犬的房顫模型和房顫患者中均有明顯的上調(diào)。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)miR-328的靶基因?yàn)镃ACNA1C和CACNB1，它們分別編碼L型鈣離子通道α1c和β1亞基。過表達(dá)miR-328可抑制CACNA1C和CACNB1的表達(dá)，導(dǎo)致L型鈣離子通道密度減低，動(dòng)作電位時(shí)程縮短，誘發(fā)房顫的發(fā)作，而降低miR-328水平則可逆轉(zhuǎn)這些影響。

1.1.4 miRNA-155有研究[7]比較非瓣膜性房顫患者和竇性心律患者左心房組織miRNA表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)房顫患者中miR-155的增加最為明顯，通過計(jì)算預(yù)測(cè)編碼Cav1.2的CACNA1C為miR-155的直接靶點(diǎn)。同時(shí)，質(zhì)粒和基因測(cè)定的構(gòu)建報(bào)告顯示，miR-155能抑制CACNA1C的3'非翻譯區(qū)的熒光素酶活性?？梢钥闯鯟av1.2和miR-155在房顫電重構(gòu)中發(fā)揮了重要作用。

1.1.5 miRNA-106b-25研究表明，雷諾定受體（RyR2）蛋白的水平在陣發(fā)性房顫患者的心房中升高，Chiang等[8]通過建立miRNA-106b-25-/-的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)總RyR2蛋白增加了42%，心肌細(xì)胞總肌質(zhì)網(wǎng)鈣離子滲漏增加。遙測(cè)心電監(jiān)護(hù)記錄顯示miR-106b-25-/-小鼠表現(xiàn)出更頻繁的心房異位搏動(dòng)，且比野生型同窩小鼠更易于誘導(dǎo)房顫。可以認(rèn)為miRNA介導(dǎo)的RyR2變化，引起的鈣離子滲漏可能是房顫的潛在機(jī)制。

1.1.6 miRNA-499Ling等[9]研究表明，CACNB2是miRNA-499的重要靶目標(biāo)，永久性房顫患者的心房組織與無房顫史的患者相比，CACNB2顯著下調(diào)了67%，最終證實(shí)miR-499能與CACNB2的3'非翻譯區(qū)的結(jié)合，抑制CACNB2的表達(dá)。miR-499介導(dǎo)的CACNB2表達(dá)下調(diào)可能在房顫電重構(gòu)中具有重要作用。大多數(shù)影響L型鈣離子通道的miRNA，如miRNA-208b、miRNA-29a、miRNA-328、miRNA-499，都是通過同時(shí)或抑制其中一個(gè)的亞基的靶基因，來達(dá)到抑制L型鈣離子通道的目的，使鈣離子回收減少；而miRNA-106b-25則通過增加鈣離子的滲漏，引起細(xì)胞內(nèi)的鈣超載，誘發(fā)房顫。

1.2 內(nèi)向整流鉀通道（Ik1）

1.2.1miR-26Luo等[10]發(fā)現(xiàn)房顫的動(dòng)物模型或患者miR-26水平降低，KIR2.1蛋白（Ik1的主要亞單位）水平上升，miR-26的過表達(dá)可抑制編碼KIR2.1蛋白的KCNJ2的表達(dá)；相反，使miR-26表達(dá)降低可提高KCNJ2的表達(dá)，該結(jié)論在小鼠模型中得到了驗(yàn)證，可以認(rèn)為miR-26控制KCNJ2的表達(dá)，其下調(diào)可能促進(jìn)房顫的發(fā)生。

1.2.2 miR-1Girmatsion等[11]現(xiàn)永久性房顫患者心房組織的miR-1的水平顯著下降，同時(shí)伴隨編碼KIR2.1亞基的KCNJ2基因的表達(dá)增加，導(dǎo)致Ik1的密度增加，引起動(dòng)作電位時(shí)程縮短，進(jìn)一步導(dǎo)致折返與房顫。

1.3 延遲整流鉀通道（Iks）除了編碼KIR2.1亞基的KCNJ2基因，研究表明，編碼延遲整流鉀通道的KCNE1和KCNB2也是miR-1的靶基因。Jia等[12]通過建立兔右心房快速激動(dòng)的模型，發(fā)現(xiàn)miR-1表達(dá)上調(diào)，KCNE1和KCNB2下調(diào)，心房有效不應(yīng)期（AERP）縮短，慢激活延遲整流鉀通道電流（IKs）增加。當(dāng)miR-1通過體內(nèi)慢病毒感染進(jìn)一步上調(diào)時(shí)，KCNE1和KCNB2下調(diào)更顯著。最終通過熒光素酶活性測(cè)定證實(shí)KCNE1和KCNB2為miR-1的靶基因。電生理測(cè)試表明較短的AERP，極大增加房顫可誘導(dǎo)性。由此看來，miR-1具有誘導(dǎo)產(chǎn)生房顫的作用。

1.4 小電導(dǎo)鈣激動(dòng)鉀離子通道3（SK3）SK3由KCNN3基因編碼，被認(rèn)為涉及房顫的病理生理過程。2013年Ling等[13]發(fā)現(xiàn)房顫患者的心房組織miR-499比竇性心律高2.33倍，而SK3蛋白表達(dá)下調(diào)46%。通過過表達(dá)以及敲除實(shí)驗(yàn)認(rèn)為miR-499能夠抑制KCNN3的3’非翻譯區(qū)，從而抑制SK3的表達(dá)，提高房顫發(fā)生的可能性。對(duì)上述所有miRNA與各離子通道關(guān)系的總結(jié)（表1）。

2 miRNA與房顫治療

目前對(duì)于房顫的治療主要是藥物轉(zhuǎn)復(fù)、射頻消融術(shù)等，或以控制心室率及抗凝藥物、左心耳封堵預(yù)防血栓栓塞為主[14]。但房顫經(jīng)射頻消融術(shù)后仍復(fù)發(fā)可能，而保守治療需長(zhǎng)期口服抗凝藥物，需患者有極高的依從性[15-17]。盡管抗凝治療能有效預(yù)防卒中，但我國房顫患者的抗凝藥物使用率仍然堪憂[18]。

以miRNA為治療靶點(diǎn)的治療方式可成為治療房顫的新策略[19]。miRNA模擬技術(shù)（miR-Mimic）是一種基因沉默方法[20]。此方法是產(chǎn)生非天然雙鏈miRNA樣RNA片段，其5'端具有與靶基因特有的3'UTR中的選定序列部分互補(bǔ)的基序。一旦導(dǎo)入細(xì)胞中，模擬內(nèi)源性miRNA結(jié)合其靶基因，產(chǎn)生基因的轉(zhuǎn)錄后抑制。對(duì)于已知的在房顫中水平下調(diào)的miRNA，或許可通過“miRNA mimics”，增強(qiáng)內(nèi)源性miRNA的功能，拮抗房顫引起的心房重構(gòu)。

對(duì)于在房顫中上調(diào)的miRNA，可通過antimiRNA、miRNA sponges、miRNA eraser、miRNA masks四種調(diào)節(jié)劑抑制其效應(yīng)?？筸iRNA（antimiRs）是一類攜帶miRNA的互補(bǔ)反向序列的反義寡核苷酸，通過與內(nèi)源性miRNA的互補(bǔ)完全沉默其對(duì)靶基因的效應(yīng)[21]。miRNA海綿（miRNA sponges）能夠吸附miRNA，使其無法與天然靶點(diǎn)結(jié)合，降低miRNA效應(yīng)，miRNA海綿對(duì)miRNA不是特異性的，但它們能夠阻斷具有相同靶位點(diǎn)的相關(guān)miRNA的整個(gè)家族，具體應(yīng)用有待進(jìn)一步研究[22]。miRNA擦除者（miRNA erasers）：miRNA擦除者是與靶miRNA完全互補(bǔ)的寡核苷酸序列，能抑制內(nèi)源性miRNA功能。miRNA面具（miRNA masks）與miRNA的靶基因具有完全互補(bǔ)的寡核苷酸，能與靶基因結(jié)合從而抑制miRNA與靶基因的識(shí)別、結(jié)合[23]。

miRNA盡管對(duì)房顫治療極具前景，但真正應(yīng)用于臨床，仍有許多問題需要解決，如：miRNA調(diào)節(jié)劑的傳遞問題，如何有效地將其傳遞到靶器官而中途不被降解，不被腎臟濾過；另外，miRNA調(diào)節(jié)劑的選擇性與安全性問題，大多數(shù)miRNA不具有特異性，miRNA調(diào)節(jié)劑可作用于不參與疾病過程的靶標(biāo)，從而產(chǎn)生脫靶效應(yīng)。

3 展望

盡管對(duì)于miRNA與房顫關(guān)系的研究還不夠明確，但可以考慮在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)miRNA影響房顫的發(fā)生、發(fā)展，甚至治療。

表1 miRNA與各離子通道