付聰 石靜 孔一慧

原發(fā)性高血壓占所有高血壓的95%，高血壓個體之間的血壓差異約30%由基因決定[1]?；蛱禺愋员磉_差異決定了個體疾病病理生理進展的不同。非編碼區(qū)基因占整個人類基因數(shù)量的98.2%。研究表明，長鏈非編碼RNA(lncRNA)對基因表達的調(diào)控起重要作用，在人類疾病中發(fā)揮重要作用[2]。lncRNA具有多種分子功能，參與劑量補償效應(yīng)、表觀遺傳調(diào)控、細胞周期調(diào)控和細胞分化調(diào)控等多種生命活動。lncRNA發(fā)揮功能主要依靠其二級結(jié)構(gòu)，lncRNA可與蛋白質(zhì)結(jié)合，引起染色質(zhì)重構(gòu)，影響轉(zhuǎn)錄因子功能，還可直接或間接與mRNA結(jié)合，影響其翻譯、剪切、降解過程[3-4]。不同于mRNA，lncRNA在許多細胞和組織中呈特異性表達，通過調(diào)控基因表達及轉(zhuǎn)錄后修飾，參與疾病進程[5]。lncRNA可通過多種分子功能參與高血壓發(fā)生發(fā)展的病理生理機制。

1 lncRNA在高血壓發(fā)病機制中的作用

1.1 lncRNA與血管平滑肌細胞

高血壓的主要病理機制是血管重構(gòu)，以血管平滑肌細胞(VSMC)的異常增殖和遷移為特征[6]。與其他高分化細胞不同，VSMC在特定細胞外信號下可從靜止的收縮表型轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨冗w移和增殖的合成表型，進而導(dǎo)致血管重構(gòu)[7]。與高血壓相關(guān)的VSMC信號通路機制已有較多研究，而關(guān)于lncRNA如何調(diào)控VSMC信號通路，參與高血壓的病理生理機制仍有待進一步明確。

血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)介導(dǎo)的VSMC功能障礙在高血壓的病理生理機制中發(fā)揮重要作用，明確AngⅡ調(diào)控的基因網(wǎng)絡(luò)有助于揭示高血壓的發(fā)病機制，尋找新的治療靶點。既往研究顯示，AngⅡ可誘導(dǎo)lncRNA表達水平改變，進而調(diào)控高血壓相關(guān)的mRNA表達及病理生理進程。有研究表明AngⅡ可增加lnc-Ang362在VSMC中的表達，敲除lnc-Ang362可抑制VSMC的增殖[8]。另有研究表明，利用AngⅡ作用于VSMC，VSMC中4個lncRNA有3個表達下調(diào)[9]。這些研究提示lncRNA可能參與高血壓的發(fā)生發(fā)展。

lncRNA可作為內(nèi)源競爭RNA (ceRNA)，影響微小RNA(miRNA)與mRNA的結(jié)合[4]。lncRNA TUG1在自發(fā)性高血壓大鼠主動脈中高表達，調(diào)控 miR-145-5p，抑制成纖維細胞因子10表達，進而抑制VSMC增殖和遷移，對高血壓患者起保護作用[10]。lncRNA-AK098656在高血壓患者血漿中表達增加，過表達lncRNA-AK098656會誘導(dǎo)VSMC由收縮表型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣杀硇?，進而加速血管內(nèi)皮重構(gòu)。lncRNA-AK098656還可與收縮基因MYH11和FN1結(jié)合，使α-平滑肌肌動蛋白等收縮蛋白表達減少，骨橋蛋白等合成蛋白表達增加，促進VSMC增殖，進而促使高血壓發(fā)生發(fā)展[11]。lncRNA mrak048635p1是具有高血壓保護機制的非編碼RNA，敲除lncRNA mrak048635p1可使自發(fā)性高血壓大鼠平滑肌細胞來源的收縮蛋白表達減少，合成蛋白表達增加，進而促使VSMC由收縮表型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣杀硇?，最終導(dǎo)致血管重構(gòu)，加速高血壓發(fā)生發(fā)展[12]。

lncRNA可在多層面參與高血壓的病理生理進展，其上調(diào)和下調(diào)均能加速高血壓的進展。lncRNA GAS5參與VSMC和內(nèi)皮細胞的增殖、遷移和凋亡。研究顯示，敲除自發(fā)性高血壓大鼠lncRNA GAS5基因可導(dǎo)致大鼠血壓升高和血管重構(gòu)。lncRNA GAS5可通過結(jié)合膜聯(lián)蛋白A2、β-連環(huán)蛋白、α-平滑肌肌動蛋白和鈣調(diào)蛋白，調(diào)節(jié)VSMC的增殖和遷移，而抑制lncRNA GAS5可增加血栓A2、內(nèi)皮素-1、血管細胞黏附分子-1、細胞間黏附分子-1和選擇素-E的表達水平，同樣導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，敲除GAS5基因可使程序性細胞死亡因子4表達上調(diào)，引起細胞凋亡[13]。既往無直接證據(jù)表明lncRNA與高血壓患者的耐藥性及治療效果的個體差異有關(guān)，Das等[14]研究證實，在AngⅡ處理的大鼠VSMC中，lncRNA Giver和Nr4a3表達增加。在AngⅡ 處理的高血壓患者的動脈平滑肌細胞中，lncRNA Giver 和 Nr4a3的表達也增加，但在接受血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑或血管緊張素受體阻滯劑治療的高血壓患者中減少，lncRNA的表達差異與高血壓患者藥物治療的療效差異相關(guān)，Nr4a3是參與細胞周期調(diào)控的基因，AngⅡ可作用于Nr4a3進而導(dǎo)致lncRNA Giver表達上調(diào)，lncRNA Giver表達水平的上調(diào)可激活氧化應(yīng)激及炎性反應(yīng)相關(guān)基因靶點，促進VSMC增殖，而VSMC增殖是血管重構(gòu)、高血壓發(fā)病風(fēng)險增加的重要原因[6]。

1.2 lncRNA與血管內(nèi)皮細胞

在炎性環(huán)境下，循環(huán)中炎性細胞可進入血管壁，引起內(nèi)皮細胞受損、血管擴張減弱、氧化應(yīng)激、促炎性細胞因子增加以及血栓形成等[15]。內(nèi)皮細胞功能障礙是高血壓發(fā)病的主要原因之一，明確lncRNA對內(nèi)皮細胞功能的調(diào)控機制對了解高血壓病理生理機制具有重要意義。敲除lncRNA AK094457可上調(diào)機體一氧化氮合酶(iNOS)水平，使循環(huán)中一氧化氮(NO)水平增加，進而改善內(nèi)皮功能，舒張血管管壁，延緩高血壓進展[16]。Xu等[17]利用AngⅡ作用于內(nèi)皮細胞，模擬高血壓引起的血管內(nèi)皮損傷，結(jié)果顯示lncRNA AK094457的下調(diào)可抑制促炎性細胞因子、血管細胞黏附因子和活性氧增加導(dǎo)致的內(nèi)皮功能障礙。

高血壓可引起血管內(nèi)剪切應(yīng)力紊亂，抑制內(nèi)皮細胞的增殖能力[18]。經(jīng)層流剪切應(yīng)力處理后人臍靜脈內(nèi)皮細胞lncRNA AF131217.1表達上調(diào)，miR-128-3p下調(diào)，抑制 miR-128-3p 可部分逆轉(zhuǎn)敲除AF131217.1所致的內(nèi)皮細胞炎性反應(yīng)，提示lncRNA AF131217.1參與內(nèi)皮細胞的抗炎作用[19]。lncRNA ANRIL的表達水平與高血壓密切相關(guān)，核轉(zhuǎn)錄因子與ANRIL啟動子的結(jié)合介導(dǎo)腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)的ANRIL表達；ANRIL可通過調(diào)節(jié)let-7b/轉(zhuǎn)化生長因子-βⅠ型受體信號通路引起內(nèi)皮功能障礙，參與高血壓的發(fā)生發(fā)展[18]。

1.3 lncRNA與周細胞

周細胞是血管周圍的壁細胞，在微血管水平上促進內(nèi)皮細胞成熟，保持血管穩(wěn)定性。在體內(nèi)，血小板衍生生長因子信號可引起周細胞凋亡，血管壁受損，從而導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙。人原代周細胞中l(wèi)ncRNA HypERl高表達可增加血管內(nèi)皮通透性，降低周細胞的活性和增殖能力，減少周細胞向人冠狀動脈血管內(nèi)皮細胞遷移，其引起的內(nèi)皮功能障礙與高血壓發(fā)病相關(guān)[20]。

2 lncRNA參與高血壓并發(fā)癥的進展

lncRNA除了參與高血壓的發(fā)病，還參與高血壓并發(fā)癥的進展。有研究顯示高血壓并發(fā)左室肥大的患者，外周血單核細胞中表達特定lncRNA。有研究顯示3個lncRNA在高血壓患者中顯著表達，有望作為高血壓心臟病的治療靶點。lncRNA Mhrt可以防止應(yīng)激引起的心臟重構(gòu)；lncRNA FENDRR通過控制心臟轉(zhuǎn)錄因子啟動子的表觀遺傳模式調(diào)節(jié)心肌壁的發(fā)育；lncRNA CARMEN作為心臟中胚層增強子相關(guān)非編碼RNA，對心肌前體細胞分化十分重要[21]。高血壓心臟病患者lncRNA Ahit顯著上調(diào)，Ahit的鄰近基因MEF2A在心肌等多種組織中表達，是心臟發(fā)育和心臟基因表達的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。lncRNA Ahit可通過介導(dǎo)MEF2A的表達下調(diào)，預(yù)防心肌肥厚[22]。

長期高血壓導(dǎo)致的血管內(nèi)皮細胞損傷是腦出血的主要原因，F(xiàn)ENDRR是一類對血管發(fā)育至關(guān)重要的內(nèi)皮基因[22]。Dong等[23]建立高血壓腦內(nèi)出血小鼠模型，發(fā)現(xiàn)小鼠腦血管內(nèi)皮細胞經(jīng)凝血酶處理后，lncRNA FENDRR和血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)表達水平升高，miR-126表達降低。lncRNA FENDRR通過 miR-126調(diào)節(jié)VEGFA，促進人腦血管內(nèi)皮細胞凋亡。因此，抑制lncRNA FENDRR可能是緩解腦出血的潛在靶點。

研究發(fā)現(xiàn)，高血壓會影響唾液腺功能，唾液分泌過少是高血壓并發(fā)癥之一。然而，對于lncRNA在高血壓唾液腺中的作用卻知之甚少。Shen等[24]以自發(fā)性高血壓大鼠為模型，測定下頜下腺的唾液分泌，用基因芯片技術(shù)研究差異表達的10個lncRNA，這些lncRNA大多與免疫反應(yīng)有關(guān)。免疫細胞會促進血管慢性炎性反應(yīng)，損害器官的血壓調(diào)節(jié)功能，導(dǎo)致高血壓的形成。

3 lncRNA與高血壓相關(guān)的臨床研究

鹽敏感性高血壓(SSH)是與個體差異和原發(fā)性高血壓遺傳易感性相關(guān)的遺傳表型。Wu等[25]比較SSH大鼠lncRNA的表達情況，相關(guān)性分析顯示多種lncRNA可能通過影響血管發(fā)育、上皮細胞分化和轉(zhuǎn)化生長因子-β信號通路等途徑調(diào)節(jié)鹽敏感性血壓變化。Zhang等[26]對競爭性內(nèi)源性RNA與SSH的相關(guān)機制進行了研究，發(fā)現(xiàn)lnc-OTX1-7:1對hsa-miR-361-5p具有抑制作用，繼而下調(diào)SUV420H1的表達，而SUV420H1能夠參與調(diào)控糖皮質(zhì)激素受體靶基因的表達，促使鈉離子重吸收和體液潴留。因此，lnc-OTX1-7:1/hsa-miR-361-5p/SUV420H可能參與調(diào)控SSH的發(fā)生發(fā)展。

部分中藥的活性成分對lncRNA具有調(diào)控作用。三七皂苷R1可通過誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞lncRNA AK094457的表達降低高血壓大鼠的血壓水平[16]。在SSH大鼠模型腎血管內(nèi)皮細胞和高鹽處理的人臍靜脈內(nèi)皮細胞中，lncRNA sONE的表達水平上升，提示lncRNA sONE 參與SSH的發(fā)病機制。研究還顯示枸杞在體內(nèi)和體外均能抑制lncRNA sONE的表達，延緩SSH的惡化，推測枸杞的降壓作用可能是通過下調(diào)lncRNA sONE表達實現(xiàn)的[27]。

雌激素在拮抗高血壓發(fā)展中起重要作用。Zhu等[28]發(fā)現(xiàn)lncRNA可能參與雌激素誘導(dǎo)的Ang Ⅱ相關(guān)的心臟重構(gòu)。切除小鼠卵巢模擬絕經(jīng)期雌激素缺乏環(huán)境可引起小鼠血壓、心肌纖維化和氧化/還原平衡異常，通過對心臟基因圖譜的分析，發(fā)現(xiàn)lnc-rnasix3os1、 lnc-NONMMUT0244335、lnc-FENDRR和 lnc-nonmmut05609可能參與雌激素對心室重構(gòu)的拮抗作用，該研究為深入探討雌激素拮抗血壓升高、心室重構(gòu)和氧化/還原平衡障礙的藥理機制提供了新的研究方向。

4 小結(jié)

盡管抗高血壓新型藥物的研發(fā)與利用已經(jīng)取得了較大進步[29]，但原發(fā)性高血壓發(fā)生和發(fā)展的確切分子機制尚不完全清楚，原發(fā)性高血壓仍不能治愈。lncRNA通過調(diào)控mRNA的表達及翻譯過程，參與高血壓的發(fā)生發(fā)展。lncRNA是研究頑固性高血壓及明確高血壓個體治療差異的重要手段，具有防治高血壓的潛力。目前的臨床研究主要基于細胞水平，對lncRNA調(diào)控高血壓發(fā)生發(fā)展的機制探索還處在初期階段，仍需更深入的研究。