胡雪梅，張繼學(xué)*，李文清，呂銀鳳

(1 蘭州大學(xué)第二醫(yī)院婦產(chǎn)科，蘭州730000，2 甘肅省白銀市婦幼保健院，白銀 730900）

近年來，隨著生育政策的改變，女性生育二胎三胎的需求增加，同時(shí)孕產(chǎn)婦的生育高齡、高危因素也隨著增加，妊娠及胎盤相關(guān)疾病越來越多，病種多樣，機(jī)制復(fù)雜，嚴(yán)重影響母兒健康。為了減少妊娠期相關(guān)疾病的發(fā)生，需要深入探索相關(guān)機(jī)制。長(zhǎng)鏈非編碼 RNA（long non-coding RNA, LncRNA）定義為超過200 個(gè)核苷酸的非編碼RNA 分子，缺乏長(zhǎng)閱讀框架，位于細(xì)胞質(zhì)或者細(xì)胞核中，在表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后等多種水平調(diào)控基因表達(dá)，在多種生理、病理過程中起重要的調(diào)節(jié)作用[1]。本文總結(jié)了LncRNA 在妊娠及胎盤相關(guān)疾病中的相關(guān)機(jī)制及研究進(jìn)展。

1 LncRNA 的特點(diǎn)

2002 年LncRNA 首次在小鼠中被發(fā)現(xiàn)，在人類基因組中，有7000 ～23000 條LncRNA，特點(diǎn)是跨物種的初級(jí)序列，保守性差和組織特異性高[2]。根據(jù)其起源的基因組位點(diǎn)，LncRNA 分為外顯子、內(nèi)含子、增強(qiáng)子、基因間和啟動(dòng)子。LncRNA 沒有長(zhǎng)閱讀框，但具有mRNA 樣的結(jié)構(gòu)，其啟動(dòng)子可以結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子完成轉(zhuǎn)錄后修飾，包括添加poly-A 尾部、RNA 編輯和選擇性剪接等[3]。

2 LncRNA 的作用機(jī)制

近年來，研究發(fā)現(xiàn)LncRNA 可以通過多種機(jī)制調(diào)節(jié)細(xì)胞過程。在細(xì)胞核中，LncRNA 通過充當(dāng)轉(zhuǎn)錄信號(hào)或增強(qiáng)子來調(diào)節(jié)基因表達(dá)；在細(xì)胞質(zhì)中，LncRNA 可以增加或減少mRNA 的穩(wěn)定性，或與蛋白質(zhì)相互作用形成核糖核蛋白復(fù)合物[4]。LncRNA還廣泛參與基因組調(diào)節(jié)，如染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活和干擾等過程，從而調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和凋亡，以及個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育等生命活動(dòng)[5,6]。有大量研究證實(shí)，LncRNA 與胚胎進(jìn)化發(fā)育、物質(zhì)代謝以及腫瘤等都有著密切的關(guān)系[7]。LncRNA 的作用方式大致如下[8,9]：①LncRNA 在上游啟動(dòng)子區(qū)，抑制 RNA 聚合酶Ⅱ而影響基因表達(dá)，或者介導(dǎo)染色質(zhì)重構(gòu)和組蛋白修飾，促進(jìn)下游基因的表達(dá)；②下游效應(yīng)器可以與同一LncRNA 分子結(jié)合，實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)通路之間的信息交換和整合；③LncRNA 與編碼蛋白結(jié)合，形成互補(bǔ)雙鏈，阻斷連接位點(diǎn)的識(shí)別和信號(hào)通路，產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)錄形式；④LncRNA 可以招募染色質(zhì)修飾酶，與相應(yīng)基因結(jié)合，或在核酸內(nèi)切酶（Dicer enzyme, Dicer 酶）作用下產(chǎn)生小干擾RNA（small interfering RNAs,siRNAs）調(diào)節(jié)基因的表達(dá)；⑤LncRNA 是微小RNA（microRNA，miRNA）、非編碼小RNA（Piwi-interfering RNA），piRNA 的前體分子，是小分子RNA。LncRNA 和miRNA 可以同時(shí)轉(zhuǎn)錄，并加工生成特異性的miRNA 調(diào)控靶基因的表達(dá)發(fā)揮功能；⑥能結(jié)合特殊的蛋白伴侶，調(diào)節(jié)蛋白活性，或形成核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體，改變蛋白的胞質(zhì)定位。LncRNA 已成為現(xiàn)代遺傳學(xué)、多種疾病發(fā)病機(jī)制的研究熱點(diǎn)。近些年研究發(fā)現(xiàn)小核仁RNA 宿主基因14（small nucleolar RNA host gene 14，SNHGl4）、Opa 相互作用蛋白5 反義 RNA 1（Opainteracting protein 5 antisense RNA 1, OIP5-AS1）、母系表達(dá)基因3（Maternally expressed 3，MEG3）和肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（Metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1 ,MALAT1）等在妊娠中表達(dá)異?；蚺cmiRNA 結(jié)合，或發(fā)生甲基化改變而引起妊娠期相關(guān)疾病的發(fā)生。

3 LncRNA 與妊娠相關(guān)疾病

LncRNA 與miRNA 結(jié)合，或通過多條信號(hào)通路來調(diào)節(jié)妊娠期免疫功能，促進(jìn)炎癥反應(yīng)和影響糖酵解等機(jī)制參與子癇前期、妊娠期糖尿病等疾病的發(fā)生發(fā)展。

3.1 LncRNA 與miRNA 參與妊娠疾病

miRNA 是核苷酸長(zhǎng)約22～24 的非編碼RNA，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因表達(dá)。目前確定的所有miRNA中有一半主要來自蛋白質(zhì)編碼基因的內(nèi)含子和少數(shù)外顯子轉(zhuǎn)錄。LncRNA 是miRNA、piRNA 的前體分子，二者共同參與妊娠相關(guān)疾病的發(fā)生.

3.1.1 LncRNA 與先兆子癇

先兆子癇（preeclampsia，PE）是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦和圍產(chǎn)兒死亡的主要原因之一，妊娠20 周后出現(xiàn)高血壓（≥140/90mmHg）和/或蛋白尿，常常累及母體臟器功能受損[10，11]。LncRNA SNHG14通過競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合微小RNA-330-5p（microRNA-330-5p，miR-330-5p）發(fā)揮功能，在PE 病程進(jìn)展過程中，SNHG14 可作為PE治療過程中的檢測(cè)分子[12]。還有研究發(fā)現(xiàn)LncRNA SNHG16 在PE 患者胎盤中表達(dá)下調(diào)，SNHG16 可作為微小RNA-218-5p（microRNA-218-5p，miR-218-5p）的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA（competing endogenous RNAs, ceRNA），直接靶向 LIM 蛋白亞家族的細(xì)胞骨架支架蛋白（LIM And SH3 Protein1, LASP1），miR-218-5p缺失和LASP1上調(diào)均可拮抗SNHG16對(duì)HTR-8/SVneo 細(xì)胞功能的影響，因此SNHG16 通過miR-218-5p/LASP1軸參與PE病程進(jìn)展[13]。核旁叢組裝轉(zhuǎn)錄本1（nuclear paraspeckle assembly transcript 1,NEAT1）可以通過上調(diào)miR-411-5p 和抑制磷酸酯酶與張力蛋白同源物（Phosphatase and tensin homolog,PTEN）的表達(dá)，干擾滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，緩解PE 的發(fā)展[14]。最近有報(bào)道睪丸發(fā)育相關(guān)基因1（testis developmental related gene 1, TDRG1）在PE 胎盤中異常下調(diào)，雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)證實(shí)TDRG1 可與miR-214-5p 結(jié)合，敲低miR-214-5p 可促進(jìn)滋養(yǎng)細(xì)胞活力，TDRG1 通過負(fù)調(diào)控miR-214-5p的表達(dá)促進(jìn)滋養(yǎng)細(xì)胞活力和侵襲，有助于更好地理解PE 的發(fā)病機(jī)制，為TDRG1 靶向的診斷和治療提供新的思路，TDRG1 在未來可能被用作治療PE 的策略[15]。以上研究表明LncRNA 結(jié)合miRNA 可以參與PE 的發(fā)生、發(fā)展及治療。

3.1.2 LncRNA 與妊娠期糖尿病

妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus,GDM）是常見的妊娠并發(fā)癥，如果孕期血糖控制不理想，會(huì)對(duì)母兒造成不良的影響。有研究發(fā)現(xiàn)LncRNA OIP5-AS1 在GDM 患者血清中表達(dá)降低，OIP5-AS1 結(jié)合miR-137-3p 后參與果蠅Zeste 基因增強(qiáng)子的人類同源物2（enhancer of zeste homolog 2,EZH2）通路可在高糖誘導(dǎo)的妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞中發(fā)揮作用[16]。GDM 孕婦血清中HOXA 遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)錄本（HOXA transcript at the distal tip，HOTTIP）及miR-21 表達(dá)上調(diào)，LncRNA-HOTTIP 可以作為GDM 診斷及不良妊娠結(jié)局的預(yù)測(cè)因子[17]。還有研究顯示X 染色體失活特異性轉(zhuǎn)錄本（X inactive specific transcript，XIST）過表達(dá)，影響miR-497-5p/FOXO1 通路，參與GDM的發(fā)生，提出XIST 可作為GDM 患者的一種有效的診斷標(biāo)志物[18]。由此可見，LncRNA 與miRNA 結(jié)合后在GDM 的預(yù)測(cè)、發(fā)生和診斷中有一定的價(jià)值。

3.1.3 LncRNA 與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)

復(fù)發(fā)性流產(chǎn)是同一性伴侶連續(xù)3 次或3 次以上的自然流產(chǎn)，滋養(yǎng)細(xì)胞功能受損與其發(fā)病機(jī)制有關(guān)，但其中50%原因不明。最近的研究表明，LncRNA與miRNA 相互作用調(diào)控子宮內(nèi)膜蛋白的生成，從而控制粘附能力。生長(zhǎng)阻滯特異性轉(zhuǎn)錄因子5（growth arrest-special transcript 5, GAS5)已被發(fā)現(xiàn)是一種免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，與自身免疫性疾病相關(guān)，GAS5 在復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者中過表達(dá)，并與血漿和滋養(yǎng)層中TNFα 蛋白水平呈正相關(guān)，通過與miR-140-5p 結(jié)合導(dǎo)致Th1 偏態(tài)而導(dǎo)致流產(chǎn)發(fā)生[19]。通過微陣列分析，LncRNA 在非植入胚胎的原代人子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞中的表達(dá)有顯著變化，有9 個(gè)LncRNA 表達(dá)上調(diào)，12個(gè)LncRNA 表達(dá)下調(diào)，增加最多的是磷酸酶和張力蛋白同系物假基因1（Phosphatase and tensin homolog pseudogene1，PTENP1），與miR-590-3p 過表達(dá)導(dǎo)致子宮內(nèi)膜粘連受損。由此表明，LncRNA 與miRNA相互作用后可以調(diào)控胚胎著床，并引起免疫失衡而參與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的發(fā)生[20]。

3.2 LncRNA 影響胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞功能與產(chǎn)科疾病

LncRNA 通過多條信號(hào)通路來調(diào)節(jié)妊娠期免疫功能，以及影響胎盤和免疫功能，導(dǎo)致一系列如子癇前期、胎兒生長(zhǎng)受限等妊娠相關(guān)疾病的發(fā)生。

3.2.1 LncRNA 與先兆子癇

特異性LncRNA 的上調(diào)和下調(diào)也會(huì)影響胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖、凋亡和侵襲遷移，盡管大多數(shù)LncRNA 的完整生物學(xué)作用尚不清楚，但它們?cè)谂cPE 相關(guān)的表觀遺傳學(xué)和轉(zhuǎn)錄機(jī)制調(diào)控中的作用已明確。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)循環(huán)中的幾種LncRNA 為PE的潛在生物標(biāo)志物，全血中LncRNA BC030099、AF085938、G36948 和AK002210 的水平能夠很好地區(qū)分先兆子癇患者和健康孕婦[12]。還有研究采用組織分化誘導(dǎo)非蛋白編碼RNA（Terminal differentiation-induced non-coding RNA, TINCR）獲得功能的方法檢測(cè)HTR-8/Svneo 細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，LncRNA TINCR 下調(diào)可激活Wnt/β-catenin 通路，促進(jìn)HTR-8/Svneo 細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移，而且LncRNA TINCR 在先兆子癇患者胎盤組織中出現(xiàn)高表達(dá)[21]。生長(zhǎng)阻滯非蛋白編碼RNA1（growth arrest associated lncRNA1，GASAL1）在PE 胎盤組織和滋養(yǎng)層細(xì)胞系中明顯下調(diào)，上調(diào)GASAL1 可顯著抑制HTR-8/SVneo 和JAR 細(xì)胞的增殖和侵襲，增強(qiáng)細(xì)胞凋亡；GASAL1 與絲氨酸/精氨酸剪接因子1（SRSF1）之間通過mTOR 信號(hào)通路調(diào)控滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖、侵襲和凋亡能力[22]。此外，腦細(xì)胞質(zhì)RNA1（brain cytoplasmic RNA 1，BCYRN1）在輕、重度PE 胎盤中的表達(dá)低于正常胎盤組織，PE 患者的BCYRN1 的表達(dá)與收縮壓和24 小時(shí)尿蛋白呈負(fù)相關(guān)；在HTR-8/Svneo 細(xì)胞中，過表達(dá)的BCYRN1可增加滋養(yǎng)細(xì)胞活力，并通過激活Wnt/β-catenin 通路延緩PE 的發(fā)生[23]。以上研究說明，LncRNA 通過不同信號(hào)通路影響胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，而且循環(huán)中的幾種LncRNA 亦是預(yù)測(cè)PE的潛在生物標(biāo)志物。

3.2.2 LncRNA 與胎兒生長(zhǎng)受限

胎兒生長(zhǎng)受限（fetal growth restriction，F(xiàn)GR）定義為受病理因素（母體、胎兒、胎盤疾?。┯绊?，胎兒生長(zhǎng)未達(dá)到其應(yīng)有的遺傳潛能，多表現(xiàn)為胎兒超聲估測(cè)體重或腹圍低于相應(yīng)胎齡第10 百分位。FGR是圍產(chǎn)兒死亡的主要原因，與胎盤功能障礙有關(guān)。有研究比較了FGR 和正常妊娠胎盤基因的表達(dá)譜，與正常妊娠相比，F(xiàn)GR 樣本中133 個(gè)LncRNA 中有36 個(gè)上調(diào)，98 個(gè)下調(diào)，且蛋白修飾和JAK-STAT 級(jí)聯(lián)調(diào)控在FGR 胎盤中有過多的表現(xiàn)[24]。還有研究利用生物信息學(xué)分析檢測(cè)了23137 個(gè)FGR 的胎盤LncRNA，在女性FGR 的胎兒胎盤中鑒定出5 個(gè)差異表達(dá)的LncRNAs，且主要影響胎盤血管功能；在男性胎兒胎盤中鑒定出有33 個(gè)包含了新的和176 個(gè)已知的LncRNAs，主要影響孕婦以及胎盤的免疫過程[25]。這些研究表明LncRNA 通過影響胎盤功能而影響胎兒生長(zhǎng)發(fā)育。

3.2.3 LncRNA 與羊水過少

羊水過少的病因亦不明確，與胎兒畸形，胎盤功能減退等有關(guān)。而眾多研究發(fā)現(xiàn)LncRNA 在胎盤部位滋養(yǎng)細(xì)胞中表達(dá)異常，從而影響妊娠期的羊水量，羊水過少孕婦中的胎膜研究發(fā)現(xiàn)，有801 個(gè)LncRNA和367 個(gè)miRNA 表達(dá)差異;這些結(jié)果可能為產(chǎn)前檢測(cè)出羊水過少孕婦的生物預(yù)防提供了潛在靶點(diǎn)，并為臨床羊水過少的生物治療提供了可靠的依據(jù)[26]。

3.3 LncRNA 與感染、炎癥和產(chǎn)科疾病

早產(chǎn)發(fā)生的病因仍不明確，可能與感染，免疫異常，宮腔過度擴(kuò)張有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)LncRNA SNHG29在早產(chǎn)的孕婦胎盤中過表達(dá)，高水平的SNHG29 能促進(jìn)體內(nèi)促炎因子生成，而促炎因子釋放的增加可能對(duì)自發(fā)性早產(chǎn)的病理生理有重要關(guān)系[27]。胎膜早破是產(chǎn)科常見疾病，其發(fā)生與感染亦有相關(guān)，有關(guān)LncRNA 在足月胎膜早破、未足月胎膜早破孕婦胎盤細(xì)胞中變化的研究發(fā)現(xiàn)，在未足月胎膜早破孕婦的胎盤微陣列檢測(cè)到1954、776、1050 個(gè)LncRNAs，與足月胎膜早破、早產(chǎn)有顯著差異，LncRNA 可能參與感染和炎癥反應(yīng)，從而誘發(fā)了胎膜早破的致病過程[28]。

3.4 LncRNA 與其他機(jī)制和產(chǎn)科疾病

最近有研究對(duì)胎盤LncRNA 進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，早發(fā)重度先兆子癇有383 個(gè)差異表達(dá)的LncRNA，而且抑制素β 亞基 A-AS1 （Inhibin subunit beta A Gene-AS1，INHBA-AS1）通過抑制轉(zhuǎn)錄因子CENPB 與TRAF1 啟動(dòng)子的結(jié)合來影響滋養(yǎng)細(xì)胞的侵襲和遷移，從而說明LncRNA 可以結(jié)合下游的轉(zhuǎn)錄因子參與先兆子癇的發(fā)生[29]。還有研究證實(shí)LncRNA 參與自噬機(jī)制而引起妊娠相關(guān)疾病,研究發(fā)現(xiàn)在胎兒生長(zhǎng)受限胎盤組織和HTR-8/Svneo 細(xì)胞中，LncRNA H19 通過與miR-18a-5p 靶向作用調(diào)控滋養(yǎng)細(xì)胞的增殖、侵襲和自噬[30]。 由此看出，LncRNA引起妊娠相關(guān)疾病，機(jī)制是多樣的，復(fù)雜的。

4 展望

近年來 LncRNA 的研究成為了熱點(diǎn)，在多種腫瘤中表達(dá)異常，作用機(jī)制復(fù)雜多樣。同時(shí)，亦有證據(jù)表明LncRNA 在子癇前期和妊娠期糖尿病等妊娠相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重大作用，而且在循環(huán)血液中具有穩(wěn)定性，為妊娠期相關(guān)疾病的診斷和治療提供了新的基礎(chǔ)。