王 寬，王 東，鄭柳穎，左國興，張明惠，杜新平

(天津市第五中心醫(yī)院，天津 300450)

小干擾RNA(microRNA)是新近發(fā)現(xiàn)的一類由內(nèi)源基因編碼的長度為21～25個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，它參與人體多種生理病理功能。近年來研究發(fā)現(xiàn)microRNA與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CAHD)的發(fā)生、發(fā)展與預(yù)后存在密切關(guān)系。因此，本文就microRNA與CAHD的關(guān)系的研究進(jìn)展做一綜述。

1 microRNA的發(fā)現(xiàn)及產(chǎn)生機制

Lee Feinbaum和Ambros等于1993年首次在線蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一種RNA，該RNA雖然在體內(nèi)不編碼任何蛋白質(zhì)，但卻可以形成一對RNA轉(zhuǎn)錄本，單獨的一個轉(zhuǎn)錄本能通過抑制lin-14核蛋白的表達(dá)，調(diào)節(jié)線蟲的生長發(fā)育。對于上述現(xiàn)象，研究者們認(rèn)為是由于mRNA 3＇非編碼區(qū)獨特的重復(fù)序列與lin-4有部分序列互補造成的，從而致使lin-4表達(dá)水平下調(diào)或降解［1～4］。microRNAs起源為內(nèi)源性表達(dá)轉(zhuǎn)錄本，總長度約為21～25 nt的雙鏈RNA分子，具有典型的發(fā)卡或短發(fā)卡結(jié)構(gòu)［5，6］。microRNA 產(chǎn)生途徑始于pri-microRNA轉(zhuǎn)錄本。首先，一個70～100 nt的發(fā)卡狀RNAs在細(xì)胞核內(nèi)被核Drosha酶切割成為pre-microRNA，后者被帶有核輸出信號蛋白exportin 5的載體轉(zhuǎn)運出細(xì)胞核，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，被Dicer酶切割為21～25 nt的microRNA或被Dicer酶的同族物加工為成熟的20～24 nt microRNA，此時段的microRNA可以與RISC復(fù)合體結(jié)合，并與靶mRNA互補，從而使互補序列降解或表達(dá)下調(diào)［7～9］。

2 microRNA與CAHD發(fā)病機制

2.1 microRNA與冠狀動脈血管內(nèi)皮功能異常 血管內(nèi)皮細(xì)胞襯附在血管表面，直接與血液接觸，易受到血液中各種氧化代謝產(chǎn)物的影響而產(chǎn)生損傷，使其通透性增高，并產(chǎn)生大量黏附分子及非對稱性二甲基精氨酸，這些物質(zhì)進(jìn)一步介導(dǎo)動脈粥樣硬化的形成并加重血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，最終導(dǎo)致CAHD的發(fā)生。血管內(nèi)皮損傷是動脈粥樣硬化發(fā)生的重要因素。研究顯示，冠狀動脈粥樣硬化的各個階段都有不同程度的血管內(nèi)皮損傷和功能障礙。近年來，隨著對動脈粥樣硬化發(fā)生機制研究的不斷深入，很多研究結(jié)果表明microRNA在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程中起著關(guān)鍵作用。Harris等［10］研究發(fā)現(xiàn)，miR-126可對血管黏附因子1(VCAM-1)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其黏附到血管內(nèi)皮細(xì)胞表面。當(dāng)miR-126表達(dá)下調(diào)時，腫瘤壞死因子2(TNF2)可刺激VCAM-1表達(dá)，進(jìn)一步刺激白細(xì)胞貼壁附著于血管內(nèi)皮細(xì)胞，對血管內(nèi)皮造成損傷，進(jìn)而影響內(nèi)皮功能。另有研究顯示，microRNA-10a可對其靶基因 βTCR和MAP3K7進(jìn)行調(diào)控從而影響NF-κB信號通路，激活細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子與靶基因結(jié)合，進(jìn)一步介導(dǎo)血管內(nèi)皮炎癥，加重血管內(nèi)皮損傷［11］。上述研究均顯示microRNA在介導(dǎo)血管內(nèi)皮炎癥反應(yīng)中起到一定作用，進(jìn)而影響血管內(nèi)皮功能。

2.2 microRNA與氧化應(yīng)激 活性氧自由基在具有很高的氧化性，其在動脈粥樣硬化形成及CAHD發(fā)生發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用。血管內(nèi)皮細(xì)胞中的活性氧自由基是細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生的，體內(nèi)很多生物酶均參與該過程，主要包括輔酶Ⅱ氧化酶、超氧化物歧化酶(SOD)和黃嘌呤氧化酶等。其中SOD是體內(nèi)對抗氧自由基的關(guān)鍵酶，其可將氧自由基進(jìn)行還原，使其失去強氧化性，從而降低氧自由基對血管內(nèi)皮的損傷。有研究顯示，microRNA-21可抑制SOD表達(dá)，使血管內(nèi)皮中氧自由基增多，加速血管內(nèi)皮損傷和粥樣硬化進(jìn)程［12］。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，microRNA-21可增強H2O2介導(dǎo)的血管及心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而加重動脈粥樣硬化進(jìn)程和心肌損傷［13］。Liu等［14］在研究受體交互蛋白-1時發(fā)現(xiàn)，該蛋白可以被microRNA-155抑制。而受體交互蛋白-1參與多種氧化應(yīng)激反應(yīng)，因此，microRNA-155可能在動脈粥樣硬化反應(yīng)中起保護(hù)作用。

2.3 microRNA血管再生 急性完全性心肌缺血缺氧導(dǎo)致組織壞死、瘢痕修復(fù)。此過程主要表現(xiàn)為心肌細(xì)胞壞死后刺激新生血管形成，繼而成纖維細(xì)胞沿血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖遷移，構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)成分進(jìn)而形成瘢痕組織。新血管的生成在心肌梗死后的心肌修復(fù)及側(cè)支循環(huán)建立起至關(guān)重要的作用。這些新生血管可為殘存心肌細(xì)胞提供必要的血液供應(yīng)，對于維持部分心肌的功能是十分重要的。新生血管主要是在多種血管生長趨化因子的作用下以出芽方式逐漸生長并建立側(cè)支循環(huán)。參與新生血管生成的趨化因子主要有血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、血管生成素及血小板轉(zhuǎn)化生長因子(PDGF)等。其中VEGF是目前研究較多的一種血管生長刺激因子。大量研究表明，體內(nèi)多種microRNA均參與血管生成過程。Fish等［15］研究發(fā)現(xiàn)microRNA-126可以靶定SPRED1、VCAM1和 PIK3R2基因并共同調(diào)控VEGF的表達(dá)，影響新生血管生成。Wang等［16］在敲除編碼microRNA-126基因的小鼠中發(fā)現(xiàn)PIK3R2和SPRED1基因表達(dá)水平明顯升高，進(jìn)而抑制VEGF通路，導(dǎo)致新生血管數(shù)量減少、血管內(nèi)皮完整性降低，產(chǎn)生出血等，從而證實microRNA-126與新生血管的完整性有關(guān)。另有研究顯示，將編碼microRNA-210的基因敲除后，新生血管內(nèi)皮細(xì)胞功能會受到抑制，導(dǎo)致血管內(nèi)皮完整性下降，通透性增高。因此，microRNA與參心肌缺血后新生血管形成的多個步驟，同時可能成為心肌梗死治療的新靶點。

3 microRNA與CAHD治療

雖然目前對microRNA的體內(nèi)生物學(xué)功能及其在調(diào)節(jié)CAHD發(fā)生發(fā)展機制方面的研究并不十分完善，但現(xiàn)有結(jié)論充分體現(xiàn)了microRNA在CAHD治療方面的巨大潛力。已有研究表明，microRNA-1能被β腎上腺素刺激并增加拷貝數(shù)，繼而導(dǎo)致心肌缺血。倍他樂克為β腎上腺素受體阻斷劑，該藥有可能通過降低體內(nèi)microRNA-1的表達(dá)水平從而實現(xiàn)心肌保護(hù)作用。但目前microRNA作為藥物還存在很多難以解決的問題，如脫靶效用、無法在體內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)及免疫原性等。但隨著研究的不斷深入，以上問題會一一得到解決。

4 microRNA與CAHD預(yù)后分析

對CAHD患者病變嚴(yán)重程度作出準(zhǔn)確判斷，預(yù)測心肌梗死發(fā)生風(fēng)險，從而作出恰當(dāng)?shù)脑缙诟深A(yù)已成為CAHD防治的重點［17］。近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展及大規(guī)模高通量分析技術(shù)的產(chǎn)生，使應(yīng)用芯片技術(shù)全面分析與CAHD患者病變程度有關(guān)的microRNA成為現(xiàn)實。Bostjancic等［18］采用microRNA芯片技術(shù)進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死患者miR-1、miR133等多種microRNA表達(dá)下調(diào)，而miR-208出現(xiàn)拷貝數(shù)增多，提示上述microRNA有可能成為預(yù)測急性心肌梗死的新的生物學(xué)標(biāo)記物。

5 展望

盡管microRNA在CAHD發(fā)生發(fā)展及治療領(lǐng)域的重要性越來越受到關(guān)注，有望可作為CAHD發(fā)生、發(fā)展的監(jiān)測指標(biāo)，但目前其在CAHD治療方面的應(yīng)用仍處在研究的初期階段。到目前為止，microRNA的表達(dá)模式及生物學(xué)功能已部分得到闡明，但許多機制仍不明確，相信隨著研究的不斷深入，microRNA在CAHD的診斷、監(jiān)測、治療預(yù)防及預(yù)后判斷中的作用將日益凸顯［19，20］。

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