MicroRNA-142在机体免疫调控及疾病中的研究现状论文_胡婷

MicroRNA-142在机体免疫调控及疾病中的研究现状论文_胡婷

胡婷

(蚌埠医学院第一附属医院;安徽蚌埠233004)

【摘要】MicroRNA (miRNA) 是一类由内源基因编码的长度约为20~24个核苷酸的非编码单链RNA分子,它们在大多数多细胞生物中参与转录后阶段的基因表达调控。有些microRNA在某些细胞或组织类型中呈现特异性高表达,microRNA-142(miR-142)就是其中一种。目前的一些研究显示,miR-142在胚胎发育、机体内环境稳态调节和某些疾病的致病机制过程中是许多生物反应和信号转导的关键调控因子[1]。本文就将简单介绍microRNA-142的生物学作用和其在各种疾病中的研究现状。

【关键词】microRNA-142,生物学作用,致病机制。

[ 中图分类号 ]R2[ 文献标号 ]A[ 文章编号 ]2095-7165(2019)05-0343-01

1 MicroRNA-142与造血系统

MiR-142优先富集于造血组织。2013年Mildner等对髓系多种细胞中不同microRNAs的含量进行检测,发现miR-142在脾脏典型树突状细胞,尤其是CD4+ cDCs中的表达最为突出,而在miR-142特异性缺失的小鼠模型中,脾脏树突状细胞的稳态被多种因失调而大量激活的共同刺激分子所破坏。可见DC中miR-142的高表达对其平衡和稳定至关重要[2]。同时,miR-142也被证明在造血细胞的谱系分化中起到决定性作用。

2 MicroRNA-142与干细胞及胚胎发育

干细胞的增殖和分化一向受到来自基因层面的严格管控,而microRNAs也被证明在干细胞生长过程中发挥重要作用。最近的一项研究表明miR-142在小鼠胚胎干细胞中有差异化表达,即miR-142-3p在未分化细胞中高表达,而在分化细胞中表达下调,而且在未分化的干细胞组织中还存在着miR-142高表达和miR-142低表达的不同的细胞群。胚胎干细胞中miR-142的缺失导致这些细胞沿着神经外胚层、中胚层再到内胚层的顺序进行分化,干细胞多能性调节基因Oct4的表达亦随之缺失,反之亦然,miR-142的过度表达也可以阻止干细胞的分化并维持Oct4的表达[3]。

3 MicroRNA-142与免疫系统稳态

自身免疫性疾病是免疫系统的一种紊乱,机体自身的免疫反应以健康细胞为目标,由于免疫耐受降低而使其遭到破坏。在接受肾移植的免疫耐受患者的外周血单核细胞中观察到高水平的miR-142-3p,这表明TGF-β1和miR-142-3p在外周血单核细胞中可能有助于免疫耐受的发生[4]。因此,有研究人员提出miR-142可用于诱导对基因编码抗原的免疫耐受,并可作为自体免疫障碍患者或需要器官移植患者的基因治疗工具。

4 MicroRNA-142与细胞通信

miR-142-3p抑制腺瘤性结肠息肉病基因(adenomatous polyposis coli,APC)的表达,而APC负调控WNT/CTNNB1 (β-catenin)信号通路,因此miR-142-3p的表达应与WNT信号量呈正相关,但有意思的是,其副链miR142-5p却通过直接作用于其靶点p300的方式对WNT信号进行抑制[5]。同一microRNA的两种不同产物对β-catenin信号通路能产生相反的作用,其具体机制目前未明,仍有待进一步的研究。

5 MicroRNA-142与其他疾病

骨关节炎以关节退行性病变和炎症反应为特征,miR-142-3p正是其炎症的调节介质。在骨关节炎小鼠模型中,关节软骨中miR-142-3p下调,其靶基因高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1,HMGB1)表达增加。HMGB1与许多炎症疾病有关,而通过诱导骨关节炎小鼠miR-142-3p的表达可以抑制HMGB1的表达,从而缓解骨关节炎进展[6]。最近的研究强调了miR-142-3p在神经退行性疾病中的作用。许多神经退行性疾病的特征之一是神经炎症[7]。例如多发性硬化,其患者的免疫系统功能障碍导致了许多病理改变,包括神经元缺失、突触结构和功能改变、脑灰质及白质变异等。该病患者体内的小胶质细胞、星形胶质细胞和T细胞释放细胞因子引起突触改变,将导致兴奋性和抑制性信号传导失衡。MiR-142-3p被发现在多发性硬化患者的脑脊液中表达上调,同样的结果也表现在自身免疫性脑脊髓炎小鼠模型中[8]。MiR-142-3p抑制其功能性靶点谷氨酸-天门冬氨酸转运体(glutamate-aspartate transporter,GLAST),导致谷氨酸传递加速,而抑制miR-142-3p可改善自身免疫性脑脊髓炎小鼠小脑中的谷氨酸传递异常[9]。Sharma等的研究表明了miR-142在心脏生长和病理性肥厚过程中对细胞因子和信号转导的调节作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆体外心肌细胞培养和心肌肥厚小鼠模型显示了miR-142在心脏生理性和病理性生长过程中协调细胞因子反应信号的稳态作用[10]。

自从微小RNA被发现以来,这些分子量较小的非编码RNA分子以其对基因调控的重要影响而受到人们的关注。MicroRNAs形态各异,功能多样,单个microRNA能够靶向上百个信使转录本,故此microRNAs对机体的影响可能复杂而多变。有趣的是,很少有microRNA显示出细胞或者组织特异性,而miR-142却是其中一种。它在造血系细胞中富集,并在不同系的造血细胞分化中起到重要作用。更关键的是,miR-142似乎在各种生理过程和疾病发展机制中对机体免疫反应有着极强的调控作用。这是因为miR-142可以靶向属于免疫应答通路的节点基因,从而对多个下游信号通路产生广泛影响。许多疾病的特征是广泛的炎症反应,miR-142的表达量似乎正是在这种情况下发生了改变。简言之,miR-142产物在胚胎发育、机体内环境稳态调节和某些疾病的致病机制过程中是许多生物反应和信号转导的关键调控因子,应在今后的基础研究中更加得到重视。

参考文献

[1]Immunomodulation: A definitive role of microRNA-142[J]. Developmental and comparative immunology, 2017, 77: 150-156.

[2]Mildner A, Chapnik E, Manor O, et al. Mononuclear phagocyte miRNome analysis identifies miR-142 as critical regulator of murine dendritic cell homeostasis[J]. Blood, 2013, 121(6): 1016-1027.

[3]Sladitschek HL. The bimodally expressed microRNA miR-142 gates exit from pluripotency[J]. Molecular systems biology, 2015, 11(12): 850.

[4]Hur K, Kim SH. Potential Implications of Long Noncoding RNAs in Autoimmune Diseases[J]. Immune network, 2019, 19(1): e4.

[5]Shrestha A, Carraro G, El Agha E, et al. Generation and Validation of miR-142 Knock Out Mice[J]. PloS one, 2015, 10(9): e0136913.

[6]Wang X, Guo Y, Wang C, et al. MicroRNA-142-3p Inhibits Chondrocyte Apoptosis and Inflammation in Osteoarthritis by Targeting HMGB1[J]. Inflammation, 2016, 39(5): 1718-1728.

[7]Bonafede R. ALS Pathogenesis and Therapeutic Approaches: The Role of Mesenchymal Stem Cells and Extracellular Vesicles[J]. Frontiers in cellular neuroscience, 2017, 11: 80.

[8]Correale J, Gaitán MI, Ysrraelit MC. Progressive multiple sclerosis: from pathogenic mechanisms to treatment[J]. Brain : a journal of neurology, 2017, 140(3): 527-546.

[9]Mandolesi G, De Vito F, Musella A, et al. miR-142-3p Is a Key Regulator of IL-1β-Dependent Synaptopathy in Neuroinflammation[J]. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 2017, 37(3): 546-561.

[10]Sharma S, Liu J, Wei J, et al. Repression of miR-142 by p300 and MAPK is required for survival signalling via gp130 during adaptive hypertrophy[J]. EMBO molecular medicine, 2012, 4(7): 617-632.

论文作者:胡婷

论文发表刊物:《医师在线》2019年3月5期

论文发表时间:2019/5/15

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