(滨州医学院 山东 烟台 264003)
【摘要】在血管增生性疾病的发生发展中,血管平滑肌细胞(VSMC)增殖和新生内膜的形成发挥着重要的生物学功能,长链非编码RNA(LncRNA)可以通过多个途径调控基因的表达。已有报道证实多种LncRNA在VSMC增殖和新生内膜的形成中发挥着重要作用,本文就最新报道的几种LncRNA在调节VSMC增殖和新生内膜形成中所发挥的具体作用及机制做一综述。
【关键词】长链非编码RNA;血管平滑肌细胞;增殖;新生内膜
【中图分类号】R543 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2017)07-0200-02
血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)在内皮细胞发生损伤后发生表型转化,向内膜迁移同时吸引细胞外基质聚合,从而在动脉粥样硬化的发展中发挥重要的生物学作用[1]。在人类基因组中,具有稳定编码蛋白质功能的核苷酸序列不足2%,超过98%的核苷酸序列不具有编码蛋白质的功能,长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)是一类具有重要生物学作用但不具备编码蛋白质功能的RNA分子,其转录本长度通常超过200个核苷酸单位[2]。
1.促进血管平滑肌细胞增殖的LncRNA
1.1 Lnc-Ang362
Lnc-Ang362作为最新研究报道的一种不具备蛋白质编码功能的RNA分子,其对VSMC增殖的调控方式包括:①Lnc-Ang362与血管紧张素II的生物学功能密切相关,血管紧张素II可以通过增加促炎症反应及促纤维化相关因子的表达实现对VSMC增殖的调控,研究证实Lnc-Ang362通过提高VSMC对血管紧张素Ⅱ的敏感性间接调控VSMC增殖[3];②Leung等[4]通过实验发现在增殖的VSMC中Lnc-Ang362与miRNA-221、miRNA-222表达量发生同步上调,提示Lnc-Ang362通过影响miRNA-221、miRNA-222的转录水平促进VSMC增殖[5];③研究表明Lnc-Ang362基因敲除后引起微小染色体维持蛋白7表达量明显下调,后者作为微小染色体蛋白复合物重要成员之一,通过调控DNA解旋酶在DNA复制起始阶段发挥重要作用,进而影响细胞周期,调控VSMC增殖。
1.2 ANRIL
Ada等[6]发现沉默ANRIL的外显子后会引起VSMC中与动脉粥样硬化关联密切的基因发生表达差异,证明ANRIL对VSMC在动脉粥样硬化行程中所发生的改变具有调控作用。在VSMC中敲减ANRIL的表达,通过RT-PCR技术检测细胞周期依赖性激酶抑制基因CDKN2A/B的表达量,结果显示CDKN2B表达量明显增加。ANRIL与多硫抑制性复合物1(PRC1)结合沉默p16INK4A的表达,同时ANRIL直接与CDKN2B结合并募集多硫抑制性复合物2(PRC2)抑制p15INK4A。ANRIL通过调控CDKN2A/B影响细胞周期关键蛋白,从而促进VSMC增殖及新生血管内膜形成[7]。
1.3 RNCR3
RNCR3(Retinal non-coding RNA3)是基因间不具备编码蛋白质功能的一类长链RNA分子。K Shan等[8]通过氧化修饰低密度脂蛋白处理动脉粥样硬化小鼠模型,发现RNCR3在VSMC和内皮细胞中表达明显上调,而沉默RNCR3的表达会减少内皮细胞及VSMC的增殖,证实RNCR3通过调控内皮细胞的表达间接促进VSMC增殖[9]。K Shan等进一步研究发现抑制基因miR-185-5P的表达可促进VSMC增殖,而沉默RNCR3的表达可抑制这种现象的发生。KLF2作为一种重要的转录因子在抗动脉粥样硬化发生发展中的作用逐渐被揭示,通过对APOE基因敲除小鼠的研究发现,在诱导产生动脉粥样硬化的小鼠中KLF2表达量明显上调,提示KLF2和RNCR3具有类似的表达模式。进而研究发现基因敲除RNCR3后引起KLF2表达量明显下调,而miR-185-5P基因过表达引起KLF2和RNCR3表达量明显下调,证实RNCR3和KLF2通过影响miR-185-5P形成密切的调控关系,后续实验提示RNCR3作为竞争性内源RNA与KLF2和miR-185-5P形成反馈调节环路,通过RNCR3/KLF2/miR-185-5P调控网络促进VSMC增殖。
2.抑制血管平滑肌细胞增殖的LncRNA
2.1 HIF1A-AS1
Wang等[10]通过体外实验发现在增殖的VSMC中HIF1A-AS1表达量显著减少,经siRNA转染VSMC敲减HIF1A-AS1的表达后采用CCK-8方法检测VSMC的存活增殖情况,发现与对照组相比经siRNA转染VSMC一组其细胞增殖数目明显增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆进一步实验发现VSMC中促凋亡相关蛋白caspase3表达量明显下调,同时发现抗凋亡蛋白Bc12表达量显著上调,由此证实HIF1A-AS1通过调控caspase3和Bc12的表达量抑制VSMC增殖。此外,Zhao等[11]实验发现在胸主动脉瘤及胸主动脉夹层患者中BRG1和HIF1A-AS1均发生表达上调,提示HIF1A-AS1在调控VSMC增殖过程中其表达量受肿瘤抑制基因BRG1的影响。
2.2 LincRNA-p21
WU G等[12]研究发现LincRNA-p21抑制VSMC增殖与促进P53分子活性有关。P300作为一种重要的调节蛋白可通过提高P53分子的乙酰化水平增强其分子活性,小鼠双微体蛋白(Mouse Double Minute 2,MDM2)通过自身泛素化途径破坏P53分子相关蛋白的转录从而降低P53分子的活性,研究证实MDM2同样可与P300竞争性结合P53分子,通过影响P300乙酰化转移酶的活性干扰P53分子乙酰化水平[13]。后续实验发现LincRNA-p21通过其特异性区域728-2057nt可与P53分子竞争性结合MDM2,形成LincRNA-p21/MDM2复合体,抑制MDM2与P53分子结合促进P300与P53分子结合,促进P53分子转录活性,从而在抑制VSMC增殖。
2.3 LncRNA-XR007793
王等[14]通过构建自发性高血压大鼠的动物模型,应用基因芯片技术检测大鼠主动脉VSMC中表达量发生差异的LncRNA,结果发现XR007793表达量发生明显上调。进一步研究发现,在病理性张应变情况下VSMC中XR007793的表达量发生明显下调,同时敲减VSMC中XR007793的表达后检测VSMC的增殖指数,结果显示与对照组相比XR007793基因敲减后VSMC的增殖指数明显上调,提示在病理性张应变情况下XR007793可抑制VSMC增殖。研究发现,XR007793在病理性张应变引起的VSMC增殖过程中与细胞分裂相关蛋白8(CDCA8)存在共表达关系,在VSMC增殖过程中干扰XR007793表达后检测到CDCA8表达发生明显上调,提示LncRNA-XR007793通过调控CDCA8基因的表达抑制VSMC增殖,同时王等根据前期研究提出XR007793可能作为一种竞争性内源RNA与miRNA结合后共同调控VSMC增殖,其确切机制尚需进一步实验证实。
3.展望
综上所述,动脉粥样硬化等慢性血管增生性疾病对中老年人的健康和生活质量构成极大的威胁,越来越多的LncRNA被证实在调控VSMC增殖和新生内膜形成中有重要的调控作用,因此LncRNA有望成为动脉粥样硬化等疾病新的治疗靶点,相信在不远的将来LncRNA在诊断和治疗动脉粥样硬化等疾病中将会发挥越来越重要的作用。
【参考文献】
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论文作者:邢鲁川(综述),夏祥文(综述),孙业盈(审校),张春祥
论文发表刊物:《医药前沿》2017年3月第7期
论文发表时间:2017/3/30
标签:细胞论文; 基因论文; 分子论文; 血管论文; 动脉论文; 内膜论文; 抑制论文; 《医药前沿》2017年3月第7期论文;