韓麗麗
【摘 要】有關(guān)急性腦梗死的基因?qū)W研究已經(jīng)成為臨床研究的熱點(diǎn),隨著研究的開展和深入,學(xué)者發(fā)現(xiàn)急性腦梗死患者的長鏈非編碼核糖核酸(LncRNA)出現(xiàn)異常改變。LncRNA可分為離散型、會(huì)聚型、基因內(nèi)、基因間、正義重疊、反義重疊、增強(qiáng)子型、miRNA宿主基因型,具有復(fù)雜性和多樣性的特征。本文通過對(duì)近年來相關(guān)文獻(xiàn)的綜述,介紹了MALAT 1、NILR、HOTAIR、SNHG14、MIAT、HIF 1A-AS2等與急性腦梗死相關(guān)的長鏈非編碼RNA的相關(guān)臨床研究,認(rèn)為隨著研究的不斷進(jìn)行,越來越多的LncRNA亞型被識(shí)別,進(jìn)而對(duì)急性腦梗死的基因?qū)用娴牟∫驅(qū)W研究提供了方向和依據(jù)。同時(shí),對(duì)這些LncRNA亞型的研究,能夠?yàn)榘邢蛑委熖峁┗A(chǔ),進(jìn)而對(duì)急性腦梗死患者的病程進(jìn)行干預(yù),改善患者的預(yù)后。
【關(guān)鍵詞】急性腦梗死;長鏈非編碼RNA;核糖核酸
腦血供突然中斷后導(dǎo)致的腦組織壞死被稱為急性腦梗死,通常是由于腦部血液供應(yīng)的動(dòng)脈出現(xiàn)粥樣硬化以及血栓形成,導(dǎo)致管腔發(fā)生狹窄甚至出現(xiàn)閉塞,局部腦組織供血不足甚至血液斷流,腦組織出現(xiàn)軟化壞死,進(jìn)而發(fā)生一系列病變。有關(guān)急性腦梗死的基因?qū)W研究已經(jīng)成為臨床研究的熱點(diǎn),隨著研究的開展和深入,學(xué)者發(fā)現(xiàn)急性腦梗死患者的長鏈非編碼核糖核酸(LncRNA)出現(xiàn)異常改變。LncRNA是一種長度超過200個(gè)核苷酸的非編碼RNA[1],通過聚合酶II進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,其結(jié)構(gòu)包括5端帽子結(jié)構(gòu)以及3端的的多聚腺苷酸尾巴,其外顯子數(shù)量少于mRNA,而且在不同組織中的表達(dá)較低。
目前臨床研究中發(fā)現(xiàn)的與急性腦梗死相關(guān)的LncRNA主要包括肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1(MALAT 1)、NILR、Hox轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOTAIR)、SNHG14、心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄本(MIAT)、低氧誘導(dǎo)因子1α反義RNA-2(HIF 1A-AS2)、H19、Gm4419、牛磺酸上調(diào)基因1(TUG1)、母系印跡表達(dá)基因3(MEG3)。
1 LncRNA MALAT 1
LncRNA MALAT 1是由Zhang等發(fā)現(xiàn)的[2],在急性腦梗死的體外模型中發(fā)現(xiàn)大腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞在氧糖剝奪和復(fù)氧的情況下,LncRNA的表達(dá)會(huì)出現(xiàn)明顯的升高,后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)該LncRNA是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞病理過程中的新型機(jī)制,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了LncRNA MALAT 1——miRNA—26b——ULK2調(diào)節(jié)軸的存在,在這一過程中LncRNA MALAT 1對(duì)OGD/R所誘導(dǎo)的CMECD損傷起到保護(hù)作用,Guo等研究發(fā)現(xiàn)了LncRNA MALAT 1——miR—30a——Beclin調(diào)節(jié)通路,認(rèn)為LncRNA在下調(diào)時(shí)通過該通路能夠?qū)iR—30a進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而減少急性腦梗死患者的中樞神經(jīng)細(xì)胞的死亡。
2 LncRNA NILR
LncRNA NILR在大腦中動(dòng)脈閉塞模型中的缺血半暗帶中的表達(dá)出現(xiàn)明顯上調(diào)[3],但是隨著神經(jīng)功能損傷加劇LncRNA NILR水平又出現(xiàn)了下調(diào)的趨勢(shì)。體內(nèi)模型顯示LncRNA NILR國標(biāo)的具有減少神經(jīng)元凋亡的作用,同時(shí)能夠?qū)53在絲氨酸15上的磷酸化的抑制作用起到保護(hù)神經(jīng)的作用。
3 LncRNA HOTAIR
一項(xiàng)有關(guān)缺血性腦梗死小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)[4],LncRNA HOTAIR基因沉默后腦梗死小鼠的腦部功能會(huì)得到改善,而還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(NOX2)明顯減少,后者已經(jīng)被證實(shí)是導(dǎo)致腦損傷的最常見病因。而LncRNA HOTAIR過表達(dá)時(shí)NOX2產(chǎn)物會(huì)明顯升高,二者的相關(guān)性被RNA的下拉實(shí)驗(yàn)所證實(shí),因此Yang等認(rèn)為LncRNA HOTAIR具有上調(diào)NOX2表達(dá)的作用,進(jìn)而在腦梗死的發(fā)病過程中起到了促進(jìn)作用。
4 LncRNA SNHG14
研究發(fā)現(xiàn),在缺血性腦組織中的小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞中LncRNA SNHG14呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),如果敲除該基因,則小膠質(zhì)細(xì)胞的激活被抑制,此時(shí)mir-145-5p的表達(dá)出現(xiàn)升高,胞漿型磷脂酶 A2IVA(PLA2G4A)的基因表達(dá)出現(xiàn)下降。而一向針對(duì)LncRNA SNHG14過表達(dá)的研究則顯示其能夠促進(jìn)氧糖剝奪所誘導(dǎo)的BV-2細(xì)胞激活[5],同時(shí)檢測(cè)到炎性因子水平的升高,神經(jīng)元凋亡率增加。
5 LncRNA M1AT
LncRNA M1AT于2000年被發(fā)現(xiàn),Liao[6]等針對(duì)188例心肌梗死的研究發(fā)現(xiàn)了單體型塊狀結(jié)構(gòu)的JSNP數(shù)據(jù)庫中FLJ25967基因中的一個(gè)SNP,該SNP位于染色體22q12上,而且研究發(fā)現(xiàn)與心肌梗死的相關(guān)性明顯。后續(xù)的的Northern免疫分析實(shí)驗(yàn)中并沒有發(fā)現(xiàn)該基因的長期開放閱讀框,對(duì)該基因的4個(gè)拼接突變體進(jìn)行體外翻譯實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該轉(zhuǎn)錄為非編碼蛋白轉(zhuǎn)錄,所以確認(rèn)為該基因所編碼的是功能性RNA。之后的研究中Qin等認(rèn)為血管內(nèi)皮生長因子能夠限制葡萄糖或者氧化應(yīng)激誘導(dǎo)作用,M1AT印跡的過表達(dá)具有解除miR-150-5p對(duì)血管內(nèi)皮生長因子的一種作用,如果該基因被敲除,則可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷,并引發(fā)腦微血管功能障礙。
Zhu[7]等的一項(xiàng)包括189例急性腦梗死和健康人群的研究發(fā)現(xiàn),在急性腦梗死患者中LncRNA M1AT的表達(dá)會(huì)呈現(xiàn)明顯的生死趨勢(shì),而且與患者NIHSS評(píng)分、MRS評(píng)分和高敏C反應(yīng)蛋白、梗死面積均具有相關(guān)性,進(jìn)而認(rèn)為LncRNA M1AT可以作為急性腦梗死患者的潛在標(biāo)志物,其水平越高,患者預(yù)后越差。
6 LncRNA H1F 1A-AS2
Li等通過構(gòu)建大鼠永久性大腦中動(dòng)脈閉塞模型對(duì)新生血管與缺氧誘導(dǎo)因子的相關(guān)性進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該模型可以誘發(fā)新生血管出現(xiàn),這種變化會(huì)減少梗死區(qū)域miR-153-3p的表達(dá)水平,進(jìn)而增加缺氧誘導(dǎo)因子以及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子的水平,LncRNA H1F 1A-AS2出現(xiàn)上調(diào)。在熒光素酶的報(bào)告基因分析中,LncRNA H1F 1A-AS2能夠降低HIF 1α的沉默,因此認(rèn)為該基因能夠通過抑制miR-153-3p而上調(diào)HIF 1α,促進(jìn)血管新生。
7 LncRNA H19
研究已經(jīng)證實(shí)急性腦梗死患者血腫的LncRNA H19水平明顯升高,同時(shí)與NIHSS評(píng)分和TNF-α的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn),LncRNA H19與二者為癥相關(guān)的關(guān)系。腦梗死模型的大鼠血樣、白細(xì)胞以及腦組織中的LncRNA H19表達(dá)均出現(xiàn)升高的趨勢(shì),而如果敲除BV2細(xì)胞中LncRNA H19基因,則有抑制氧糖剝奪所導(dǎo)致的M1型小膠質(zhì)細(xì)胞的極化,進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)炎性因子的釋放。Wang等認(rèn)為LncRNA H19能夠通過對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的極化發(fā)硬而促進(jìn)神經(jīng)炎癥的反應(yīng)。
綜上所述,急性腦梗死的基因?qū)W研究是一個(gè)非常廣闊的領(lǐng)域,隨著研究的不斷進(jìn)行,越來越多的LncRNA亞型被識(shí)別,進(jìn)而對(duì)急性腦梗死的基因?qū)用娴牟∫驅(qū)W研究提供了方向和依據(jù)。同時(shí),對(duì)這些LncRNA亞型的研究,能夠?yàn)榘邢蛑委熖峁┗A(chǔ),進(jìn)而對(duì)急性腦梗死患者的病程進(jìn)行干預(yù),改善患者的預(yù)后。雖然目前關(guān)于LncRNA與急性腦梗死之間的研究大多是基礎(chǔ)方向的研究,由于倫理學(xué)等一系列問題無法應(yīng)用至臨床,但是隨著研究的深入,必然會(huì)對(duì)疾病的預(yù)防、干預(yù)、治療產(chǎn)生重要影響。
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