丁 雄 周 慧 周雪穎 舒 哲 岳 清 馬曉旭 武 英 李 云

華北理工大學公共衛(wèi)生學院 河北唐山 063210；①護理與康復學院；②研究生學院

心血管疾病(CVD)是一類臨床常見疾病，發(fā)作后易造成殘疾甚至猝死，嚴重危害人類健康。目前因CVD死亡高居我國城鄉(xiāng)居民總死亡原因的首位，農村為45.50%，城市為43.16%，且CVD患病率及死亡率仍處于上升階段[1]。微小RNAs(miRNAs)是一類長度約22個核苷酸的基因轉錄后調控小分子RNA[2-3]，參與調控多種生理病理過程。目前發(fā)現(xiàn)的miRNAs的種類多達幾千種，其中miR-208家族近年來研究較多，且在miR-208家族與CVD發(fā)病的關系方面已取得了一定進展。本文就miR-208家族在CVD中的研究進展做一綜述。

1 miRNAs的形成與生物學功能

1.1miRNAs的由來 1993年，Lee等[2]在秀麗隱桿線蟲體內發(fā)現(xiàn)一種不編碼的蛋白，但是可以形成小型轉錄RNA，研究者將其命名為lin-4。隨后Reinhart等[4]又發(fā)現(xiàn)類似具有轉錄調節(jié)功能的小分子RNA，并將其命名為let-7。因并非由遺傳學家鑒定，研究者們并不了解其功能，只知道它們很小，稱其為miRNAs[3]。隨著生物信息、分子克隆等技術的發(fā)展，研究者們在植物、真菌、果蠅和人類等也發(fā)現(xiàn)miRNAs。目前，在人體中發(fā)現(xiàn)的miRNA已有3479種[5]。

1.2miRNAs的生物合成 miRNA的生物合成包括轉錄、切割、易位和成熟。首先，miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ作用下轉錄生成包含2個核苷酸環(huán)狀結構的初級產(chǎn)物pri-miRNA；其次，Drosha在輔助因子DGCR8的幫助下識別pri-miRNA，并將其莖環(huán)狀結構剪切下來，pre-miRNA在轉運蛋白Expoain-5幫助下轉運到細胞質，被RNaseⅢ酶Dicer切割成長約22個核苷酸的雙鏈miRNA；最后，該雙鏈RNA解旋，一條鏈與Argonaute蛋白結合，形成基因沉默復合物RISC，該復合物與靶基因mRNA的3'UTR區(qū)結合，形成成熟的miRNA，另一條鏈在復合物中降解[6]。

1.3miRNAs的生物功能 研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs具有廣泛的基因調控功能，參與多數(shù)基因表達后調控，包括各類生物，其中人類約90%基因受miRNAs的調控。成熟的miRNAs參與形成RNA誘導的沉默復合物，并作用于靶基因mRNA上發(fā)揮調節(jié)作用。miRNAs調控靶基因表達最重要的是依賴于miRNA-mRNA的互補性，當二者完全互補時，直接導致mRNA降解；若二者部分互補，則mRNA翻譯受限[7]。通過這種互補性從而實現(xiàn)對mRNA轉錄調控，發(fā)揮其重要的生物學功能。

2 miR-208家族表達及在CVD中的作用機制

2.1miR-208家族的表達情況 miR-208家族包括miR-208a、miR-208b和miR-499。人類miR-208a位于14號染色體q11.2區(qū)α-心肌肌蛋白重鏈基因(α-MHC/Myh6)的第29內含子區(qū)內；而miR-208b位于14號染色體q11.2區(qū)β-心肌肌蛋白重鏈基因(β-MHC/Myh7)的第31內含子區(qū)內；miR-499位于10號染色體q11.2區(qū)Myh7基因的第19內含子區(qū)內[8]。 miR-208家族是最重要的心臟富集型miRNAs之一，在心血管的健康和疾病中發(fā)揮著重要作用。miR-208家族在人、小鼠、大鼠和狗中的序列相似，其pri-miRNA在哺乳動物中高度保守，并且具有嚴格的空間、時間和特定腔室性表達模式[9]。miR-208家族作為miRNAs的一員，是通過識別靶基因mRNA的3'UTR，抑制靶基因mRNA的翻譯甚至加速其降解，再轉錄后起到負反饋調節(jié)的作用[10]。近些年來，越來越多證據(jù)表明，miR-208家族在CVD中的重要作用和地位，未來有望作為潛在的生物標志物。

2.2miR-208家族在CVD中的作用機制 目前關于miR-208家族與CVD作用機制尚不清楚。Callis等[11]研究證實:①miR-208a和miR-208b是miR-208家族的成員，在心臟發(fā)育和心臟病理過程中差異表達，與它們各自宿主基因的表達平行；②miR-208a在心臟過度表達可誘發(fā)心臟肥大；③miR-208a誘導的β-MHC表達僅限于與纖維化相關的心肌細胞的一部分；④在miR208a -/-小鼠心臟β-MHC表達顯著下調；⑤miR-208a和miR-208b都靶向Thrap1和Myostatin，是肌肉生長和肥大的兩個重要負調節(jié)劑；⑥其對于正常的心臟傳導是必需的，miR-208a功能獲得和喪失與心律不齊相關。另外研究報道，miR-208可通過調節(jié)肌球蛋白基因表達來影響肌肉功能和表達[12]；還有研究認為是通過影響心肌細胞內cAMP-PKA信號通路參與了心肌梗死的過程[13]。miR-499通過調節(jié)p53、鈣調神經(jīng)磷酸酶和Drp1的機制在心臟執(zhí)行凋亡程序中參與抑制缺氧和局部缺血引起的凋亡和心肌梗死[14]。

3 miR-208家族與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病

3.1急性心肌梗死 急性心肌梗死(AMI)是冠狀動脈急性、持續(xù)性缺血、缺氧所引起的心肌壞死，可并發(fā)心律失常、心力衰竭或休克，嚴重者甚至危及生命。miR-208家族在AMI中高度表達。在心肌梗死小鼠模型和細胞模型研究發(fā)現(xiàn)，與對照組比，miR-208b表達上調，在心肌梗死患者血清中也發(fā)現(xiàn)類似的結果[15]。與健康人群相比，AMI患者miR-208b表達水平增加9.6倍，該研究還發(fā)現(xiàn)miR-208b表達上調與AMI患者的生存率降低相關，但由于研究樣本量有限，需要更大的樣本量隨訪研究進行驗證[16]。研究發(fā)現(xiàn)，AMI患者入院后4h和24h后，血清miR-208a分別上調36倍和51倍。進一步研究發(fā)現(xiàn)，與無病理性心源性猝死患者相比，AMI患者的mi-208以及miR-499表達下調，該項研究指出，miR-499在區(qū)分心源性猝死和AMI、 miR-208在區(qū)分AMI和非AMI有很高的準確性為臨床醫(yī)生和病理醫(yī)生的鑒別診斷方面提供了潛在的幫助[17-18]。

與健康對照組相比，AMI患者miR-499表達顯著上調，變化超過6.03倍，合并終末期腎病患者miR-499的變化更是高達350倍[19-20]。AMI患者入院4h和24h后，同miR-208一樣，在血清中miR-499表達上調，分別升高103倍和95倍，對梗死區(qū)域分析發(fā)現(xiàn)，在心肌梗死區(qū)的表達水平明顯低于偏遠區(qū)或假手術組，可能是miR-499由受損的心臟釋放到循環(huán)中[17]。在一項關于循環(huán)miRNA診斷性研究發(fā)現(xiàn)，與健康人群或非AMI患者相比，AMI患者中的miR-499和miR-208b表達水平顯著上調；對AMI類型深入分析，ST段抬高型AMI患者比非ST段抬高型患者miR-499和miR-208b的表達上調明顯(P<0.001)；疼痛發(fā)作3h內的患者中，93%的患者miR-499-5p陽性，88%的患者心肌鈣蛋白Ⅰ(cTn1)陽性，但他們之間差異并無統(tǒng)計學意義(P=0.78)，經(jīng)ROC分析發(fā)現(xiàn)，與循環(huán)cTnT1具有相似的準確性[21]。研究發(fā)現(xiàn)，這些miRNAs作為早期AMI的心肌標志物并不優(yōu)于cTn1[22]。這些研究均表明，血漿中心臟特異性miR-208a升高可作為診斷AMI的新的生物標志物，并且有較高的敏感性和特異性，miR-208a上調比cTn1出現(xiàn)早[23]。一項Meta分析研究表明，循環(huán)miR-499是診斷AMI患者的可靠生物標志物[24]。

3.2心絞痛、急性冠狀動脈綜合征(ACS) 研究發(fā)現(xiàn)，與健康對照組比，miR-208和miR-499在心絞痛患者表達上調(P<0.05)，進一步分析發(fā)現(xiàn)，在心絞痛患者上述兩種miRNA表達上調水平高于AMI患者，作為潛在心絞痛診斷標志物具有更高的靈敏性[25]。Bi等[26]研究得出ACS患者血清體中miRNA-208a表達顯著上調，根據(jù)miR-208a表達的倍數(shù)變化，ACS患者分為低miR-208a表達組(<3倍)和高miR-208a表達組(≥3倍)，臨床特征分析顯示，miR-208a高表達組患者年齡較大、1年生存率顯著降低；miR-208a對ACS的診斷及預后至關重要；但其研究樣本量較小，未對ACS的早期以及晚期進一步細分，也未對評價ACS的其他參數(shù)進行分析。對于miR-208a作為潛在生物標志物還需要更大樣本量進行驗證并收集更多參數(shù)進行評價。

4 miR-208家族與心肌重塑性疾病

4.1肥厚型心肌病 肥厚型心肌病是長期壓力負荷過重導致心臟的肥厚，使心肌需氧增加，冠狀動脈供血量不足，最終導致心肌收縮力減退。在動物研究發(fā)現(xiàn)，小鼠心肌細胞中的miR-208過度表達，與肥厚型心肌病有關[27]。Huang等[28]研究發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，左室肥厚患者外周血中miR-208的表達水平顯著升高(P<0.05)，該結果表明，miR-208可用作肥厚型心肌病的新型治療和診斷標志物。另外有研究發(fā)現(xiàn)，高血壓患者miR-208b(r=0.426，P<0.001)和miR-499(r=0.433，P<0.001)表達水平與左室重量呈顯著正相關，該研究認為這些miRNAs可能與高血壓患者的肥厚型心肌病有關[29]。

4.2心肌纖維化及擴張型心肌病 心肌纖維化是由于不同程度的冠狀動脈粥樣硬化性狹窄引起心肌纖維持續(xù)性和/或反復加重的心肌缺血缺氧所產(chǎn)生的結果，最終發(fā)展為心力衰竭的慢性缺血性心臟病。動物研究發(fā)現(xiàn)，miR-208a為心肌纖維化所必須，過度表達會增加心肌纖維化，可能是由于miR-208a通過增加endolin蛋白的表達，誘導大鼠心肌纖維化[30]。研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，擴張型心肌病的小鼠和擴張型心肌病患者心肌組織中miR-208b表達上調(P<0.05)[31]。

5 miRNA-208家族與心律失常

心律失常是指心臟活動的起源和/或傳導障礙導致心臟搏動的頻率和/或節(jié)律異常，其中房顫(AF)是普通人群中最常見的心律失常。在動物模型和患者的研究中，miR-208被確定與房顫密切相關。在miR-208a-3p轉基因小鼠中鑒定出一級或二級房室傳導阻滯，研究還發(fā)現(xiàn)大多數(shù)miR-208基因敲除小鼠表現(xiàn)出一級房室傳導阻滯和AF[11]。一個較小樣本研究發(fā)現(xiàn)，與竇性心律患者相比，AF患者miR-208a-3p的表達水平上調[32]。Nishi 等[33]報道，與竇性心律患者相比，AF患者右房中的miR-208b表達上調。Radtke 等[34]發(fā)現(xiàn)持續(xù)性房顫患者陣發(fā)性發(fā)作時左心房miR-208a-3p表達上調。在心肌梗死患者中，與無室顫/室性心動過速(VF/VT)的患者相比，所有VF/VT的患者miR-208a表達明顯下調；但與健康成人相比上調，與健康成人相比，有VF/VT患者和無VF/VT患者的miR-208a表達均上調，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)[35]。與竇性心律相比，AF患者心房miR-499上調2.33倍[36]。這些研究證實，心律失常與miR-208家族的表達上調有關。

6 總結及展望

綜上所述，miR-208家族在CVD中發(fā)揮重要的作用，該家族維持心肌的正常傳導。它可能是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、心肌重塑性疾病和心律失常潛在生物標志物和治療靶點。miR-208家族在AMI患者與健康人群中的表達不同，出現(xiàn)比cTn1早，這些miRNAs可作為診斷AMI早期的生物標志物。然而，由于miR-208家族表達檢測還存在一定的分歧、病例的納入以及排除標準、疾病分級等不同，造成了各研究之間結論不完全一致。目前，由于miR-208家族與CVD的機制方面的研究較少、已有的研究不夠深入及樣本量較小等原因，需要更加深入、更大樣本的研究來加以驗證部分研究結果。CVD是一類病因極其復雜的疾病，進一步完善其病因學有助于推動防治。因此，進一步明確miR-208家族與CVD的關系以及作用機制，對其防治具有重要的意義。