朱丹,胡大春
(昆明醫(yī)科大學(xué)附屬甘美醫(yī)院 昆明市第一人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,昆明 650011)
原發(fā)性高血壓(essential hypertension,EH)是心血管疾病的重要危險(xiǎn)因素,根據(jù)2016年一份關(guān)于全球患高血壓的人口研究報(bào)告,2000—2010年全球估計(jì)有13.9億人患有高血壓[1]。以往的研究已證明EH的病理過程累及多個(gè)器官[2],隨后針對EH病理機(jī)制和信號(hào)通路的藥物和治療策略得到發(fā)展,但EH病理機(jī)制復(fù)雜,目前其確切的病因與病理過程仍不清楚。研究認(rèn)為,EH由基因遺傳、生活行為和環(huán)境因素共同作用導(dǎo)致血壓升高[3]。有關(guān)EH遺傳病理機(jī)制的研究起初主要集中于基因組中的編碼區(qū)域,但在人類基因組中編碼蛋白區(qū)域在基因組總量中占比不足2%,其研究結(jié)果不足以完全解釋血壓升高的機(jī)制[4]。提示血壓升高的病理機(jī)制中還存在不改變DNA序列但其表達(dá)性狀切實(shí)發(fā)生改變的其他機(jī)制,即表觀遺傳學(xué)改變。表觀遺傳學(xué)的發(fā)生機(jī)制主要包括組蛋白修飾、DNA甲基化、染色質(zhì)重構(gòu),特別是不編碼蛋白質(zhì)的RNA,即非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)對靶基因的調(diào)控等[5]。近年來,ncRNA作為細(xì)胞功能的基本調(diào)節(jié)因子得到廣泛關(guān)注,在EH病理機(jī)制研究中也取得了許多新的進(jìn)展。使用基因芯片技術(shù)發(fā)現(xiàn)高血壓和正常血壓受試者的腎皮質(zhì)和髓質(zhì)內(nèi)的微RNA(microRNA,miRNA)在全基因組范圍內(nèi)具有差異性,提示ncRNA中miRNA可能在血壓調(diào)節(jié)機(jī)制中發(fā)揮作用[6]。現(xiàn)就miRNA在EH病理機(jī)制中的可能作用進(jìn)行綜述。
1.1ncRNA的分類 ncRNA根據(jù)分子大小不同可分為3種類型[7]:①短鏈ncRNA,其長度約20個(gè)核苷酸,包括小干擾RNA、miRNA、與PIWI蛋白相作用的RNA和小向?qū)NA。其中與PIWI蛋白相作用的RNA在動(dòng)物生殖細(xì)胞中與Argonaute蛋白家族中PIWI蛋白特異性結(jié)合后介導(dǎo)靶mRNA降解[8]。②中長度ncRNA,長度為20~200個(gè)核苷酸,包括核仁RNA、與轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)相關(guān)的RNA和啟動(dòng)子RNA,它們參與蛋白生物合成過程中mRNA的剪接。③長鏈ncRNA,其長度>200個(gè)核苷酸。此外,線性RNA的3′端和5′端可以連接形成環(huán)狀RNA,環(huán)狀RNA是新近發(fā)現(xiàn)的一類ncRNA,具有較好的穩(wěn)定性和高度保守性,在許多生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用[9]。以往研究認(rèn)為蛋白質(zhì)編碼基因是細(xì)胞表型和生物學(xué)功能的決定因素,然而隨著對人類基因組及其功能表達(dá)的深入探討與認(rèn)識(shí),發(fā)現(xiàn)ncRNA對基因表達(dá)及其功能實(shí)現(xiàn)發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用[5]。
1.2miRNA的生成與作用機(jī)制 在細(xì)胞核內(nèi)RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄miRNA的宿主基因,最初的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為具有帽子結(jié)構(gòu)(m7GpppG)和多聚腺苷酸尾巴(AAAAA)的原始miRNA,原始miRNA在Drosha核酸酶和其輔助因子的作用下,被處理成含70個(gè)核苷酸的具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的前體miRNA,前體miRNA再由RNA-鳥苷三磷酸和輸出蛋白5將其輸送到細(xì)胞質(zhì)中,隨后,由另一個(gè)核酸酶Dicer將其剪切,產(chǎn)生約為22個(gè)核苷酸長度的雙鏈結(jié)構(gòu),即miRNA/miRNA*。這種雙鏈很快被引導(dǎo)進(jìn)入RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體中,其中一條成熟的單鏈miRNA保留在RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體中,另一條成熟的miRNA通過堿基配對結(jié)合到其靶mRNA的互補(bǔ)結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)而促進(jìn)靶mRNA的降解或抑制靶mRNA的翻譯,發(fā)揮調(diào)控蛋白表達(dá)的作用。miRNA抑制靶基因表達(dá)的機(jī)制既復(fù)雜又具有非特異性,即一種miRNA可調(diào)控多個(gè)靶mRNA分子,一種mRNA也可被多種miRNA同時(shí)調(diào)控[10]。miRNA作為重要的蛋白表達(dá)調(diào)節(jié)分子,參與生命過程中一系列的重要進(jìn)程,包括胚胎發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、病毒防御、脂肪代謝、腫瘤發(fā)生等。研究表明,miRNA分子可作為診斷疾病的分子標(biāo)志物,具有指導(dǎo)臨床治療潛能[11]。
2.1腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin aldosterone system,RAAS)對血壓的調(diào)節(jié)作用 RAAS是調(diào)節(jié)血壓的最重要因素之一。在RAAS中,球旁器上皮細(xì)胞合成前腎素原,其進(jìn)一步加工形成活性腎素,腎素將肝臟釋放的血管緊張素原轉(zhuǎn)換為血管緊張素(angiotensin,Ang)Ⅰ;內(nèi)皮細(xì)胞釋放血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin converting enzyme,ACE),將AngⅠ轉(zhuǎn)化為AngⅡ;AngⅡ作用于血管緊張素Ⅱ受體1(angiotensin Ⅱ receptor type 1,AT1R)和AT2R;AngⅡ與AT1R結(jié)合,引起水鈉潴留,血管收縮,刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮,刺激腎上腺皮質(zhì)球狀帶釋放醛固酮[12]。醛固酮是RAAS的終末激素,AngⅡ和細(xì)胞外K+濃度增加,促進(jìn)了編碼醛固酮合酶CYP11B2基因的表達(dá),進(jìn)而刺激醛固酮分泌[13]。醛固酮在遠(yuǎn)曲小管和集合管上皮細(xì)胞通過鈉-氫交換、鈉-鉀交換,促進(jìn)鈉離子和水分子的重吸收,在腎臟的“壓力-鈉利尿現(xiàn)象”中發(fā)揮重要的生理調(diào)節(jié)作用。RAAS異??蓪?dǎo)致AngⅡ水平升高,從而使血管收縮性增強(qiáng)、水鈉潴留,進(jìn)而導(dǎo)致血壓升高;AngⅡ水平升高也是高血壓腎損傷的重要因素之一。
2.2多種miRNA參與AngⅡ的血壓調(diào)節(jié)及EH并發(fā)癥的病理機(jī)制 多項(xiàng)研究認(rèn)為,AngⅡ水平異常升高可誘導(dǎo)血管損傷,血管內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂和血管重塑,進(jìn)一步促進(jìn)EH的發(fā)生發(fā)展與終末器官損傷[14-15]。Huo等[16]在研究AngⅡ?qū)е卵軗p傷的機(jī)制中發(fā)現(xiàn),連續(xù)14 d輸注AngⅡ的小鼠,在血壓升高的同時(shí)腸系膜動(dòng)脈受損,使用測序技術(shù)對腸系膜動(dòng)脈miRNA譜進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)23種miRNAs水平上調(diào),12種miRNAs水平下調(diào),其中miR-431-5p是AngⅡ誘導(dǎo)血管損傷和血壓升高的關(guān)鍵調(diào)節(jié)分子,敲除miR-431-5p表達(dá)可延緩AngⅡ誘導(dǎo)的血壓升高并減輕血管損傷。提示miR-431-5p可能參與RAAS異常所致高水平AngⅡ的作用機(jī)制,降低miR-431-5p水平,有助于控制血壓。
腎素受體是近年來受到廣泛關(guān)注的RAAS新成員,高血壓患者血漿腎素受體水平升高。有研究發(fā)現(xiàn)高水平的腎素受體可促進(jìn)AngⅡ產(chǎn)生[17-18]。在對AngⅡ依賴性高血壓動(dòng)物模型的研究中發(fā)現(xiàn),敲除腎素受體基因可抑制AngⅡ的產(chǎn)生及其誘導(dǎo)的血壓升高;對人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行研究顯示,腎素受體mRNA的3′非翻譯區(qū)(untranslated region,UTR)是miR-133a的作用部位,可負(fù)調(diào)控腎素受體表達(dá);同時(shí)發(fā)現(xiàn),miR-133a水平處于下調(diào)狀態(tài)時(shí),AngⅡ可導(dǎo)致收縮壓升高,miR-133a表達(dá)增加,AngⅡ效應(yīng)顯著降低,miR-133a水平與AngⅡ效應(yīng)存在負(fù)相關(guān)[19]。這些結(jié)果提示,miR-133a一方面可能通過調(diào)控腎素受體的表達(dá)調(diào)節(jié)AngⅡ水平;另一方面還可能抑制AngⅡ效應(yīng)的發(fā)揮,對維持正常血壓有重要作用。
有研究顯示,EH患者中miR-126a-3p[20]和miR-150-5p[21]水平降低。Qian等[22]在研究綠茶的主要有效成分表沒食子兒茶素沒食子酸酯對血壓的調(diào)節(jié)機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)其能有效降低自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHRs)的血壓,并通過對SHRs頸動(dòng)脈組織miRNA譜分析發(fā)現(xiàn)給予表沒食子兒茶素沒食子酸酯后miR-126a-3p和miR-150-5p基因表達(dá)增加;但miR-126a-3p的靶基因血管細(xì)胞黏附分子1、miR-150-5p靶基因特異性蛋白1及其下游分子AT1R的mRNA和蛋白表達(dá)均下調(diào)。提示正常情況下,miR-126a-3p和miR-150-5p可能通過降低血管細(xì)胞黏附分子1和特異性蛋白1的表達(dá)下調(diào)AT1R的表達(dá),具有平衡AngⅡ升高血壓的作用。
有研究顯示,AngⅡ升高可誘導(dǎo)高血壓腎病的發(fā)生發(fā)展[23]。一項(xiàng)對AngⅡ誘導(dǎo)腎損傷的研究發(fā)現(xiàn),高血壓腎病患者血漿與尿液中miR-103a-3p水平顯著高于健康對照組,且與尿微量白蛋白呈正相關(guān),進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),miR-103a-3p過表達(dá)可引起單核細(xì)胞驅(qū)動(dòng)因子蛋白1、腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-6、白細(xì)胞介素-8等炎癥因子在mRNA和蛋白水平的表達(dá)增加,提示miR-103a-3p上調(diào)參與AngⅡ誘導(dǎo)腎臟炎癥和損傷過程[24]。經(jīng)腎小球內(nèi)皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物水平的研究均發(fā)現(xiàn)miR-103a-3p以蔗糖非發(fā)酵相關(guān)絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(sucrose non-fermentable-related serine/threonine-protein kinase,SNRK)為調(diào)控靶點(diǎn),負(fù)性調(diào)控SNRK的表達(dá),SNRK與核因子κB/p65相互作用后具有抗炎作用[24]。上述研究提示,Ang Ⅱ 可能增加miR-103a-3p的表達(dá),下調(diào)SNRK水平,導(dǎo)致核因子κB/p65通路過度激活,誘發(fā)腎臟炎性損傷,這可能是高水平AngⅡ?qū)е履I損傷的分子病理機(jī)制之一。
3.1血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)表型轉(zhuǎn)化在血壓調(diào)節(jié)中的作用 VSMCs高度分化,生理情況下VSMCs處于舒縮表型,以維持血管正常的舒縮活動(dòng)。在病理?xiàng)l件下,VSMCs增生、肥大并向內(nèi)膜下遷移,導(dǎo)致血管壁變厚、管腔變窄,血管阻力增加,是高血壓形成的重要機(jī)制之一。
VSMCs內(nèi)游離鈣濃度增加,促進(jìn)肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白交聯(lián)橋的形成,使血管平滑肌收縮,血管平滑肌的收縮功能也受RhoA-Rho激酶、蛋白激酶C和促分裂原活化的蛋白激酶信號(hào)、活性氧類和肌動(dòng)蛋白骨架重組的影響;免疫/炎癥通路的激活和ncRNA是血管功能的重要調(diào)節(jié)因子[25]。VSMCs信號(hào)紊亂和功能改變可影響血管的反應(yīng)性與張力,這是血管阻力增加和血壓升高的重要決定因素。
3.2不同miRNA以不同機(jī)制影響VSMCs表型轉(zhuǎn)換 鈣調(diào)蛋白和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白是VSMCs舒縮表型標(biāo)志物,骨橋蛋白是VSMCs去分化標(biāo)志物。Liao等[26]通過運(yùn)動(dòng)降血壓的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)可顯著降低收縮壓,增加鈣調(diào)蛋白水平,降低骨橋蛋白水平,提示運(yùn)動(dòng)有利于VSMCs向舒縮型轉(zhuǎn)化。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)可恢復(fù)miR-145水平,后者可增加VSMCs鈣調(diào)蛋白和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白的表達(dá),但降低骨橋蛋白水平。繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR-145可影響蛋白激酶B信號(hào)通路中胰島素樣生長因子1受體和胰島素受體底物1表達(dá),提示miR-145可能通過蛋白激酶B信號(hào)通路參與VSMCs舒縮表型的維持,有對抗血壓升高的效應(yīng)。
Wang等[27]研究發(fā)現(xiàn)高血壓患者血漿miR-21-3p水平降低,且與收縮壓或舒張壓水平呈負(fù)相關(guān),高血壓治療效果不明顯患者的miR-21-3p水平更低,在SHRs中同樣存在此現(xiàn)象,提示miR-21-3p可能參與血壓的調(diào)節(jié)。深入研究發(fā)現(xiàn)α2B-腎上腺素能受體(α2B-adrenergic receptor,ADRA2B)是miR-21-3p重要的生理調(diào)節(jié)靶點(diǎn),miR-21-3p可直接結(jié)合ADRA2B mRNA 3′UTR,抑制其蛋白表達(dá)。ADRA2B可誘導(dǎo)VSMCs從舒縮型向合成型轉(zhuǎn)變,促使血管VSMCs增生,發(fā)生血管重構(gòu),致使血壓升高,而miR-21-3p通過抑制ADRA2B蛋白表達(dá),從而減弱血管重構(gòu)的效應(yīng),具有對抗血壓升高的作用。
在高血壓血管重構(gòu)中,過度的周期性血管壁牽張是血壓升高的重要原因。過度的周期性血管壁牽張可促進(jìn)VSMCs增殖。Wang等[28]研究發(fā)現(xiàn)增加周期性血管壁牽張,動(dòng)脈VSMCs中結(jié)締組織生長因子(connective tissue growth factor,CTGF)蛋白水平隨之升高;敲低CTGF表達(dá),VSMCs增殖減弱;注入重組CTGF蛋白可刺激VSMCs向增殖表型轉(zhuǎn)變。深入探討其機(jī)制發(fā)現(xiàn)miR-19b-3p可與CTGF的 mRNA 3′UTR結(jié)合,負(fù)向調(diào)節(jié)CTGF表達(dá),進(jìn)而減少VSMCs增殖,具有抑制高血壓血管重構(gòu)的作用。
血管外膜成纖維細(xì)胞是維持血管壁功能和結(jié)構(gòu)正常的重要調(diào)控因子。胞外囊泡是細(xì)胞釋放的磷脂膜囊泡,在正常和疾病狀態(tài)下發(fā)揮著細(xì)胞與細(xì)胞之間傳遞信息的關(guān)鍵作用[29-31]。有研究者在正常血壓WKY大鼠和SHRs的主動(dòng)脈外膜成纖維細(xì)胞中分離出胞外囊泡,在兩種大鼠體內(nèi)注射WKY大鼠的胞外囊泡,發(fā)現(xiàn)可增加SHRs血管內(nèi)的miR-155-5p水平,降低ACE的mRNA和蛋白含量,抑制血管重構(gòu),有利于降低SHRs的血壓,WKY大鼠的血壓無明顯變化;再在兩種大鼠體內(nèi)注射SHRs的胞外囊泡,發(fā)現(xiàn)可降低兩種大鼠的miR-155-5p水平,升高ACE蛋白含量,促進(jìn)血管重構(gòu)及血壓升高[32]。提示動(dòng)脈外膜成纖維細(xì)胞中的miR-155-5p和ACE含量與VSMCs增殖有關(guān),且影響血壓水平。
p27是一種細(xì)胞周期依賴性激酶抑制劑,在調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,特別是G1期中起關(guān)鍵作用。p27通過抑制細(xì)胞周期蛋白E-細(xì)胞周期蛋白依賴激酶2和細(xì)胞周期蛋白D-細(xì)胞周期蛋白依賴激酶4等G1期激酶復(fù)合物的活化,阻斷細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而阻滯細(xì)胞周期,抑制細(xì)胞增殖[33]。Ki-67是一種存在于增殖細(xì)胞的核抗原,與染色質(zhì)相連和細(xì)胞有絲分裂有關(guān),是目前應(yīng)用最廣泛的細(xì)胞增殖標(biāo)志物之一。對模型高血壓大鼠胸主動(dòng)脈VSMCs轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)miR-155可靶向負(fù)調(diào)控p27蛋白表達(dá),VSMCs的收縮標(biāo)志物α平滑肌肌動(dòng)蛋白同時(shí)降低,而Ki-67水平顯著上調(diào)[34]。提示miR-155可通過下調(diào)細(xì)胞周期依賴性激酶抑制劑促進(jìn)VSMCs增殖,參與高血壓的形成機(jī)制。
4.1內(nèi)皮細(xì)胞在血壓調(diào)節(jié)中的作用 血管內(nèi)皮功能障礙與高血壓密切相關(guān),內(nèi)皮細(xì)胞的功能是向血液中釋放血管擴(kuò)張劑以減少血管阻力,其在血管系統(tǒng)的發(fā)育、調(diào)節(jié)和重構(gòu)中發(fā)揮重要作用,血壓升高可改變內(nèi)皮細(xì)胞的表型和功能[35]。隨著內(nèi)皮功能障礙加重,血管舒張能力減弱,炎癥因子的激活和釋放,活性氧類的增加,NO減少,血管硬度和脈壓增加,最終導(dǎo)致血壓持續(xù)升高。內(nèi)皮細(xì)胞表型的維持涉及多種分子機(jī)制,如蛋白激酶、整合素、內(nèi)皮型一氧化氮合酶、NO、血管內(nèi)皮生長因子和miRNA等[36-37]。有證據(jù)表明,miRNA參與血管生成、內(nèi)皮細(xì)胞的增殖及其內(nèi)皮細(xì)胞的功能障礙[38]。
4.2miRNA影響內(nèi)皮細(xì)胞功能平衡穩(wěn)態(tài)機(jī)制 高血壓可加速血管老化,血管老化是高血壓后期損傷靶器官的基礎(chǔ)。血管老化的病理過程包括血管氧化應(yīng)激增加、血管周圍炎癥增加、內(nèi)皮功能障礙。內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙進(jìn)一步加重血管硬化,與高血壓引起的周圍血管纖維化密切相關(guān)。Nosalski等[39]在高血壓小鼠的血管周圍組織(perivascular tissues,PVAT)中發(fā)現(xiàn)miR-214水平明顯升高,敲除小鼠體內(nèi)miR-214能改善小鼠的內(nèi)皮功能障礙、降低血管氧化應(yīng)激反應(yīng)以及抑制T細(xì)胞進(jìn)入PVAT,以減弱炎癥反應(yīng);進(jìn)一步研究顯示,敲除miR-214可阻止促纖維化T細(xì)胞因子和趨化因子受體活化,從而減弱T細(xì)胞趨化作用,減輕血管周圍炎癥,提示miR-214通過增加PVAT內(nèi)的T細(xì)胞數(shù)量和促進(jìn)局部促纖維化細(xì)胞因子的釋放,加重內(nèi)皮功能障礙和周圍血管纖維化,導(dǎo)致血壓持續(xù)升高,表明敲除miR-214有利于血壓的穩(wěn)定和內(nèi)皮功能的修復(fù)[39]。
Tian等[40]采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)對不同高血壓分級(jí)患者外周血miR-199a-5p水平進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn),EH患者外周血miR-199a-5p水平明顯高于健康人群,且高血壓分級(jí)越高,miR-199a-5p水平升高越顯著,提示miR-199a-5p水平與高血壓進(jìn)展相關(guān);進(jìn)一步用人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)染miR-199a-5p可增加細(xì)胞凋亡率,而顯著降低細(xì)胞自噬;且通過腺苷酸激酶/unc-51類似的自噬激活激酶1信號(hào)通路可抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞自噬,并促進(jìn)其凋亡。提示miR-199a-5p可能通過影響血管內(nèi)皮細(xì)胞自噬與凋亡機(jī)制,破壞血管內(nèi)皮細(xì)胞的正常新陳代謝,使血管的順應(yīng)性調(diào)節(jié)失衡,促進(jìn)高血壓的發(fā)生發(fā)展。
以往研究表明,miR-122是哺乳動(dòng)物中具有肝臟特異性的miRNA,來源于前體mRNA,即“hcr基因”,miR-122可與高親和力陽離子氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1(cationic amino acid transporter-1,CAT-1)的3′UTR端結(jié)合,從而降低CAT-1表達(dá)[41]。一項(xiàng)病例對照試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),EH患者血漿中miR-122顯著升高,CAT-1水平顯著降低;且在年輕的EH患者(年齡<40歲)中更為明顯。血管內(nèi)皮細(xì)胞中的內(nèi)皮型一氧化氮合酶依賴于CAT-1轉(zhuǎn)運(yùn)L-精氨酸進(jìn)而產(chǎn)生NO[42]??梢酝茰y,miR-122可能通過抑制CAT-1蛋白的表達(dá),降低對L-精氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn),從而影響內(nèi)皮細(xì)胞NO合成與釋放,減弱血管的舒緩作用,促使血壓持續(xù)升高。
亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrote reductase,MTHFR)在葉酸代謝通路中將5,10-亞甲基四氫葉酸轉(zhuǎn)化為具有生物學(xué)功能的5-甲基四氫葉酸,后者進(jìn)入甲基傳遞通路,通過同型半胱氨酸的重新甲基化過程間接為DNA甲基化、氨基酸甲基化等提供甲基,并且使血液中的同型半胱氨酸水平保持在一個(gè)較低的水平。流行病學(xué)研究顯示,MTHFR 677C>T基因變異者患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)增加24%~87%[43]。Lynch等[44]檢測了75例具有潛在心血管疾病患者的血壓及MTHFR基因多態(tài)性分型,發(fā)現(xiàn)MTHFR 677TT基因型攜帶者血壓均高于MTHFR 677CC基因型,且接近高血壓的診斷標(biāo)準(zhǔn);進(jìn)一步分析75例患者血清中的68個(gè)miRNA相對表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)在TT基因型與CC基因型樣本中miR-199-5p表達(dá)存在差異,與CC基因型樣本相比,TT基因型樣本中miR-199-5p水平增加了1.47倍,其中,收縮壓低的TT基因型攜帶者miR-199-5p表達(dá)水平高于收縮壓高的TT基因型。提示miR-199a參與MTHFR677C>T基因變異導(dǎo)致的血壓變化。
緊密連接蛋白claudin是細(xì)胞間緊密連接的骨架蛋白,claudin家族有多個(gè)成員,且具有組織和器官特異性,claudin缺乏或異常表達(dá)與多種疾病相關(guān)。Matsuoka等[45]的研究顯示,miR-124可與claudin結(jié)構(gòu)域1(claudin domain-containing 1,CLDND1)的3′UTR結(jié)合,并在易患腦卒中SHRs的大腦和小腦中發(fā)現(xiàn)CLDND1 mRNA和蛋白水平明顯高于WKY,而miR-124水平則明顯低于WKY組,CLDND1 mRNA水平隨著miR-124的降低而升高;進(jìn)一步對人腦內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)染miR-124可使CLDND1 mRNA水平降低。這些結(jié)果提示,miR-124通過與CLDNL1 mRNA相互作用,負(fù)調(diào)控CLDND1表達(dá),在高血壓病腦血管并發(fā)癥的發(fā)生中可能發(fā)揮作用。
血管升壓素(arginine vasopressin,AVP)由下丘腦視上核與室旁核的神經(jīng)細(xì)胞分泌。AVP與腎遠(yuǎn)曲小管和集合管的特異性受體結(jié)合形成復(fù)合物,激活腺苷酸環(huán)化酶,使ATP轉(zhuǎn)變成cAMP,在cAMP的作用下激活蛋白激酶,使膜蛋白磷酸化,增加腎小管上皮細(xì)胞對水分子的通透性,水分子沿著滲透梯度被動(dòng)地重吸收,對血容量的維持有重要作用。有研究顯示,AVP與血管升壓素受體1A(arginine vasopressin receptor 1A,AVPR1A)結(jié)合,可引發(fā)外周血管收縮,導(dǎo)致血壓升高[46]。Nossent等[47]研究發(fā)現(xiàn)AVPR1A 3′UTR的rs11174811多態(tài)性中,TT基因型患者血壓顯著高于GG和GT基因型患者,進(jìn)一步研究顯示hsa-miR-526b和hsa-miR-578能夠抑制AVPR1A的表達(dá),但AVPR1A的G等位基因突變?yōu)門等位基因時(shí)這種抑制作用消失。提示AVPR1A基因rs11174811位點(diǎn)多態(tài)性可能影響miRNA對AVPR1A表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為編碼蛋白質(zhì)的基因可以調(diào)節(jié)特定細(xì)胞的表型和生物學(xué)功能,但越來越多的證據(jù)表明,ncRNA參與編碼蛋白基因的表達(dá)調(diào)控,已成為影響DNA和表觀遺傳之間相互作用的動(dòng)態(tài)管理器。因此,ncRNA在許多生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用。對EH病理機(jī)制的深入研究顯示,ncRNA中的miRNA廣泛參與EH的病理機(jī)制。miRNA在EH病理機(jī)制中的作用具有雙面性:一方面,部分miRNA有利于血壓的控制,能延緩高血壓病并發(fā)癥的發(fā)生;另一方面,部分miRNA促進(jìn)高血壓的發(fā)生發(fā)展,加重靶器官的損傷。因此,miRNA參與血壓的調(diào)節(jié)機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜,不同的miRNA有不同的作用機(jī)制,所對應(yīng)的臨床治療策略也應(yīng)有所差別。