microRNA与冠心病的研究进展论文_翁铁宝

microRNA与冠心病的研究进展论文_翁铁宝

乐清市第三人民医院 邮编325604

摘 要:

微小RNA(microRNA)是一类真核生物内源性小分子单链RNA,通过与靶mRNA特异性结合来调节基因表达,其表达具有组织特异性。功能学研究发现microRNA参与冠心病的众多病理生理过程。最近研究发现microRNA不仅在血中以微泡、外核体、调亡小体及蛋白复合物等形式能稳定存在,而且具有样木易于采集、保存期长及检测手段简便等特点,临床应用价值也更明显,己成为冠心病生物标志物研究的热点领域。现就microRNA在冠心病的发病机制、疾病诊断、治疗及预后判断等方而的关系及其作为生物标志物的应用前景进行综述。

关键词:microRNA;冠心病;研究进展

1、microRNA的来源及特性

1.1 microRNA的来源

在正常人中己经测序出100多种microRNAs。对于microRNA准确的来源和其病理、生理情况下的生物功能还仍在研究,目前有关microRNA的来源主要有两种观点:来源于组织损伤后的被动释放,如microRNA-208 (micro-208)在心脏组织特异性表达,当心肌组织损伤后可在血清中检测到[1]。microRNA由细胞主动释放。成熟的microRNA在细胞内被脂质或脂蛋白包被成外核体或超微小泡后分泌至胞外并进入血液,可经内吞作用进入受体细胞并去包被,释放microRNA发挥生物学功能。

1.2microRNA的特性

microRNA能稳定存在于人血浆中,不会被内源性RNA酶降解。通过高通量测序技术发现,男性、女性microRNA种类相似,且在恶劣环境下(如高温、极低或极高的pH环境、多次冻融等)仍能保持稳定[2]。microRNA保持稳定性的机制主要有:形成微泡,分泌到中的microRNA被包裹在脂质泡中,形成微泡,从而免受中RNA酶的降解,且微泡表而带有识别靶细胞的特异性受体或配体,可转运microRNA到靶细胞,发挥调节功能。形成蛋白复合物,microRNA以蛋白复合体的形式存在。Arroyo等[3]研究发现,microRNA与Argonaute2(Agog)蛋白结合形成Ago2-microRNA蛋白复合体,可保护microRNA不被RNA酶降解。近年来研究发现,有另两种microRNA结合蛋白:核磷蛋白(NPM1井月和高密度脂蛋白,也可介导部分microRNA从胞内释放至胞外,并保护microRNA不被RNA酶降解。microRNA在中的稳定存在,为microRNA的检测提供了可能[4]。

2、microRNA与冠心病的关系

2. 1 microRNA与内皮功能障碍

动脉粥样硬化的各个阶段均伴有血管内皮功能障碍,且许多冠状动脉事件的发生与冠状动脉血管内皮功能障碍密切相关。血管内皮功能障碍可致血栓形成及动脉中膜血管平滑肌细胞(VSMC)增殖,由此血管内皮功能障碍对冠状动脉疾病的发生、发展具有始动和促进作用[5]。近来,microRNA对内皮细胞的作用也渐渐被人们认识。研究表明。micro-126调控血管粘附细胞因子1VCAM-1粘附至内皮细胞,micro-126表达减少增加了肿瘤坏死因TNF2刺激的VCAM-表达,从而增加了白细胞在内皮的附着[6]。microRNA126能表达于内皮细胞凋亡小体中,并且它可能作用于CXCL12进而调节动脉粥样硬化斑块的稳定性。研究发现microRNA10。可能是通过其靶基因MAP3 K7以及pTRC而调控1KB/核因子-B( NF-KB)介导的炎症过程,抑制内源性的micro-Oa可促进NF1cB活化后的内皮细胞转录的变化,增加IKBa降解,并增强p65的核移位,导致炎症标志物的上调,从而影响血管的炎症表型[7]。炎症细胞因子TNF-。诱导表达的micro 31和micro7 3P还能够抑制TNF二诱导的内皮细胞细胞间粘附分子1 (ICAM1)和E选择素(E selection)的表达。这些研究均表明microRNA在调节内皮炎症信号通路中发挥着重要作用。

2.2 microRNA与细胞凋亡

心肌在缺血缺氧、梗死时可发生心肌细胞凋亡现象,凋亡的心肌细胞在细胞外降解,被巨噬细胞和邻近细胞吞噬,因此,凋亡在调节细胞和组织构造方面具有重要作用[8]。心肌缺血时细胞凋亡的发生机制同样受细胞周围的刺激信号诱导或抑制,并由特定的基因调控。Wang等的研究显示micro-5家族通过下调抗凋亡基因Bc12而诱导细胞凋亡,因此micro-99拮抗物敲除micro-5后意味着预防缺血诱导的心肌细胞的凋亡。在小鼠中micro320是一个与缺血/再灌注损伤相关的microRNA-micro 320表达的失调是与缺血性心脏病密切相关的,可能至少是通过去抑制心脏保护性的Hsp20}敲除内源性的micro-320可提供保护性作用对抗缺血/再灌注损伤诱导的心肌细胞死亡和凋亡。micro-210通过锁住半肌天冬酶8联合蛋白2促进间质干细胞生存而在心肌缺血/再灌注损伤的心肌保护作用中起调控作用[9]。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Micro-99是低氧触发途经的主要调控因子可以被用于预处理细胞对抗低氧损伤,在低氧环境下心肌中的micro-99通过上调它的靶因子低氧诱导因子(Hit)2而急剧的下调,除此之外micro下调导致去乙酞化酶1(Sirtuin-1的去抑制,Sirtuin-1主要是下调脯氨酞轻化酶(PHD)-2,这个酶使Hif-1a轻基化诱导使其分解[10]。在另一方面,在正常条件下敲除micro}99a可使Hit和Sirtuin1(Shirt)和再现一个低氧的预处理。缺血预适应诱导的micro-NAs触发是心肌保护作用类似于延迟缺血预适应阶段,可能是通过上调内皮细胞氮氧化物合酶/诱导型氮氧化物合酶(eNOS/iNOS)、热体克蛋白70(Hsp70)和Hsp70转录因子(HSF-1)。

2. 3 microRNA与组织修复和血管再生

心肌缺血、缺氧损伤后,其,x痕修复的大致过程如下:血管形成、成纤维细胞的增殖和迁移、细胞外基质成分聚集和纤维细胞重建。在局部缺血损伤例如心肌梗死过程中,新生血管的再生表现出一个重要且必须的角色,在梗死区域附近侧枝血管的生长可使梗死组织再血管化,新生血管的多少是直接决定缺血组织将来命运的重要因素。各种各样的生长因子例如VEGF或FGF对于梗死后的血管生成起到一定的作用[11]。micro-26作用于VEGF和FGF,增强了血管生成前的反应,通过抑制Spared(一种Ras-MAP激酶信号通路的细胞内的抑制剂)的表达促进了血管的生成。Poison等指出micro-21/micro-22响应干细胞因子(SCF)调控新生血管再生,大概通过是直接抑制clot的水平、减弱细胞的生存、迁移和内皮管道形成。内皮细胞中富含的micro-2a在心肌缺血中是上调的,是血管生长的负调节因子,特异性的抑制micro-2a可促进血管生成和缺血区的功能恢复[12]-[16]。

2.4microRNA与细胞纤维化

严重缺血(心肌梗死)后,心脏产生重构,表现为心肌细胞的坏死和间质纤维的增生,从而改变了心脏的组分,为将来心脏事件的发生提供了不良的基质。因此,缺血后重构一直是大家研究的重点之一。成纤维细胞的激活和增殖在心脏病中导致细胞外的基质蛋白不适当的分泌和伴随的间质纤维症[17]-[19]。纤维化导致心肌收缩力的减弱并改变了心肌的电生理特性,由此产生的心力衰竭和恶性心律失常是冠心病的一个主要的致死性原因,有几种microRNAs随着心肌梗死或纤维的病理过程改变,发挥着间接或直接的过程。心肌纤维细胞是心肌梗死区域内的主要细胞类型,实验指出圈,分离出的心肌纤维细胞表明磷酸酶和张力蛋白类似物(PTEN )是直接作用于microcell-micro21调控基质金属蛋白酶(MMP)是表达是通过PTEN途经,我们得出在梗死区域内PTEN的表达是降低的,它的降低是与梗死区域中的MMP的表达增加是相关的。van Rookie[20]等发现micro 29家族所有成员在心肌梗死后都是下调的,尤其是在梗死的边界区域,预测micro-9在纤维组织中的靶向基因包括胶原蛋白,微纤维蛋白和弹性蛋白,micro-9下调可使这些胶原蛋白水平上调,而使纤维化程度减弱,micro-9可以看作是心肌纤维化的抑制剂。microe-33作用于CTGF(结缔组织生长因子),在心脏病中下调micro-133可能会导致心肌细胞中的CTGF的分泌及表达增加,使其成纤维细胞连续刺激细胞外的基质合成,促进纤维化。

3、microRNA与冠心病的应用前景

大量的研究表明microRNA在中能稳定存在,且能检测到,也能方便的收集血样本,组织特异性及在不同的疾病中有不同的表达谱,microRNA将有望成为一种新的非侵入性的诊断冠心病的生物标志物。但目前对于血作为心血管疾病诊断标志物的研究还处于初始阶段,只有进行大规模的临床研究,发现相关疾病特异的血microRNA的表达谱并在临床试验中得到验证,才能应用于临床实践。随着技术的发展、新的高通量microRNA检测技术的出现,检测的灵敏度和特异度将提高,成本降低。血microRNA的研究终将为心血管疾病的诊断和治疗提供新的方法[21]-[24]。

microRNAs的表达是一个很有潜力决定心血管疾病的基因表型的基因,这些鉴别基因和途径很可能扮演一个重色在慢性冠心病的发病机制和进展中,将来这些机制的阐明将对我们对于疾病过程的理解有用,有助于对疾病的临床诊断和预测及预后。但是,总体来说对microRNAs的研究还处于理论水平的早期阶段,很多信息尚不完善,例如人类的microRNA /mRNA目标仍存在有疑问,因为哺乳动物的microRNA与mRNA的结合是不完全互补的,目前,只有部分结合区域是被认识的,另外组织相关的药代动力学,生物分布,细胞渗透作用也给microRNA的治疗策略提供了障碍[25]-[30]。综上所述,microRNA作为临床诊疗方法的应用,仍需要不断研究、探索、尝试,最终才能实现。

参考文献

[1]陈劲松. 循环microRNA对支架内再狭窄的预测作用及曲美他嗪的预防作用[D].中国人民解放军医学院,2014.

[2]陈灿. TGF-β1/SMAD3及其靶向调控microRNA表达量与冠心病易感性的关联关系及机制研究[D].武汉大学,2014.

[3]靳文. microRNA-34α通过上调SRC表达促进人单核细胞源性树突状细胞迁移[D].南方医科大学,2011.

[4]马玉兰. 冠心病患者microRNA-155调节免疫细胞分化的机制研究[D].华中科技大学,2014.

[5]李凝诗,杨丽霞,郭瑞威,朱国富,齐峰,叶金善. 冠心病患者外周血单个核细胞中microRNA-155及146a的表达水平[J]. 西南国防医药,2014,04:380-382.

论文作者:翁铁宝

论文发表刊物:《医师在线》2017年10月上第19期

论文发表时间:2017/12/19

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