寶音圖,陳志堅
(華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院心內(nèi)科,湖北 武漢)
隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展,心血管疾病(cardiovascular disease,CVDs)的診斷和治療已取得重大進展,但CVDs的發(fā)病機制以及防治策略尚留有巨大的探索空間。主流的觀點認為,大多數(shù)CVDs 是由于遺傳和環(huán)境因素的失調(diào)造成的,診斷、治療的策略也應(yīng)該圍繞于此。心血管系統(tǒng)的復(fù)雜的信號機制一方面增加了診療操作的難度,但另一方面也拓寬了制定臨床策略的思路。 包括miRNAs 在內(nèi),越來越多的分子被認識到在心血管疾病中有所參與。
MicroRNA 是一種內(nèi)源性的短RNA 分子,長度約為19-22 個核苷酸,可以通過結(jié)合靶基因mRNA 的3'端非翻譯區(qū)(3'UTR)導(dǎo)致目標mRNA 無法正常指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成或其本身的降解。miR-130a 位于11 號染色體的12 區(qū)上,靠近13 區(qū)。它的成熟序列則開始于第11 位核苷酸[1]。miR-130a 是在心血管系統(tǒng)穩(wěn)定表達的200 種miRNAs 之一。
2017 年的一項臨床研究表明,循環(huán)miR-130a 可用作冠狀動脈粥樣硬化的生物標志物[2]。在這項研究中,與健康對照組相比,家族性高膽固醇血癥患者的血漿和循環(huán)外泌體中的miR-130a 呈低表達,且血漿miR-130a 水平與冠狀動脈粥樣硬化水平呈負相關(guān)。此外,循環(huán)miR- 130a還可用于鑒別CAD 患者是否同時患有DM2(2 型糖尿病)[3],與單純CAD 組和健康對照組相比,DM2-CAD 組血清miR-130a 的表達明顯降低。
miR-130a 通過靶向PTEN 和激活PI3K / Akt 信號通路對梗死后的心肌起保護作用[4]。PI3K / Akt 是維持心肌細胞存活的關(guān)鍵信號通路,而PTEN 則會阻斷其激活,PTEN 的高水平表達會導(dǎo)致心肌細胞的死亡[5]。在MI 小鼠模型上轉(zhuǎn)染miR-130a(表達miR-130a 的慢病毒)可顯著改善心功能并減輕心肌重塑[4]。同時,miR-130a 可以通過相同的信號通路促進血管生成[6]。
高血壓涉及多種生理、病理過程,影響全身,通常是許多其他疾病的主要危險因素。血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的增殖是高血壓病理過程中的關(guān)鍵事件,miR-130a 通過下調(diào)GAX 刺激VSMCs 增殖,推進高血壓病理過程[7]。此外,miR-130a 也參與了經(jīng)典的血管重塑促進因子血管緊張素II 對血管內(nèi)皮細胞增殖的作用過程,抑制miR-130a 可以減弱血管緊張素II 的作用效果[8,9]。
肺動脈高壓(pulmonary artery hypertension,PAH)患者的組織活檢表明miR-130a 在PAH 晚期的表達對比基線明顯升高[10]。有報道稱,miR-130a 過表達可促進肺微小血管平滑肌細胞中α-SMA 的積累和CD31 的損失[11]。CD31 是重要的內(nèi)皮細胞標志物,其缺損標志著內(nèi)皮向間充質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
miR-130a 通過靶向縫隙連接蛋白Cx43 引起心律失常[12]。Cx43 是心房和心室心肌細胞縫隙連接的主要成分,miR-130a 的過度表達會降低心肌細胞Cx43 含量,導(dǎo)致縫隙連接功能障礙,影響心肌細胞之間的電流,引起自發(fā)性心律失常[13]。還有研究發(fā)現(xiàn),房顫患者血漿miR-130a 水平與CHA2DS2-VASc 分數(shù)呈正相關(guān),并與血栓栓塞高度風(fēng)險相關(guān)[14]。
核酸測序分析結(jié)果表明,28 種miRNA 在充血性心衰患者的心肌標本中表達上調(diào)了2 倍[15],miR-130a 正是其中之一,并且其水平在經(jīng)左心室輔助裝置治療后幾乎完全恢復(fù)正常。在晚期心力衰竭(heart failure,HF)患者中,主動脈處血漿miR-130a 比冠狀竇處的更豐富,這意味著miR-130a 會被衰竭的心臟吸收[16]。
關(guān)于miR-130a 對心血管疾病的作用存在許多謎團,miR-130a 在心臟組織、器官的層面對各種CVDs 的作用存在著兩面性。例如在心梗后:一方面,miR-130a 促進成纖維細胞的分化和細胞外基質(zhì)的沉積,影響梗死后心臟功能的恢復(fù);另一方面,它可以減少缺氧損傷導(dǎo)致的心肌細胞凋亡、促進心臟缺血區(qū)域的微血管生成,恢復(fù)血供以保護剩余的心肌。這意味著若想準確地將miR-130a 用于CVDs 的臨床防治,需要更多細致深入的研究和靈活精確的開發(fā)。