劉艷媚王祥珍

microRNA在纖維化疾病中的研究進展及與宮腔粘連疾病的關(guān)系*

劉艷媚①王祥珍②

microRNA（miRNA）是一類單鏈小分子RNA，能通過轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)細(xì)胞的蛋白表達，廣泛參與多種生理和病理過程。miRNA在纖維化疾病的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。宮腔粘連（intrauterine adhesion，IUA）是子宮內(nèi)膜損傷后的纖維化病變，宮腔和/或?qū)m頸管部分或全部閉塞，致月經(jīng)改變、腹痛、不孕與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)等。本文將綜述miRNA在纖維化疾病中的意義，探索其與宮腔粘連疾病形成的關(guān)系，探討宮腔粘連的發(fā)病機制。

microRNA； 纖維化； 宮腔粘連

First-author’s address：Guangdong Medical College，Zhanjiang 524000，China

microRNA是一類長約19～25 nt的非編碼小分子RNA，通過與靶基因序列部分或完全結(jié)合，調(diào)控基因表達，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的發(fā)育、增殖、分化、凋亡及癌變過程。宮腔粘連又稱為Asherman綜合征，是由宮腔操作、感染、放射等導(dǎo)致的子宮內(nèi)膜脫落，子宮壁相互粘連而形成的纖維組織增生性疾病。纖維化疾病是多種因素引起的病理改變，子宮內(nèi)膜纖維化或瘢痕化、缺損變薄、再生及修復(fù)不良、容積縮小，內(nèi)膜容受性明顯下降，胚胎著床困難，嚴(yán)重影響育齡女性生殖健康。已有研究證實 miRNA參與器官組織的纖維化形成，并在特定時期特異性表達于特定部位。近年隨著miRNA的研究深入，其與組織纖維化的基因表達調(diào)控研究日益成為焦點，也為臨床治療纖維化疾病提供了新的靶點。目前有關(guān)宮腔粘連疾病的研究多集中在診斷和治療方面，對宮腔粘連的發(fā)病機制研究甚少。

1　miRNA的概述

1993年，Lee等[1]在研究秀麗隱桿線蟲的早期發(fā)育遺傳篩選時發(fā)現(xiàn)了一種控制細(xì)胞發(fā)育時序的長度約為22 nt的lin-4 RNA，是最早被發(fā)現(xiàn)的miRNA。2000年，Reinha等[2]在線蟲中發(fā)現(xiàn)了類似的miRNA：let-7，此后掀起了miRNA研究的熱潮，目前已經(jīng)在幾乎所有的軟體動物、海膽類、蒼蠅、大鼠以及人類的基因組中發(fā)現(xiàn)miRNA[3-4]。據(jù)估計，人類miRNA的數(shù)量在千余個至數(shù)萬個，在生物體的發(fā)生、生長、發(fā)育和分化等方面都起著重要的作用。并已證實人類超過1/3的基因受miRNA調(diào)控[5]。

miRNA對生物疾病發(fā)生發(fā)展的調(diào)控作用機制復(fù)雜，一種miRNA可作用于多種信使RNA（mRNA）的轉(zhuǎn)錄，一種mRNA也可受多種miRNA調(diào)節(jié)。在細(xì)胞核內(nèi)編碼miRNA的基因轉(zhuǎn)錄成為原始的miRNA（primary transcripts miRNA，pri-miRNA），接著被核糖核酸酶Drosha剪切成具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的 miRNA前體轉(zhuǎn)錄本（precursor microRNA，premiRNA）。接著在RAN-GTP酶和受體exportin5的協(xié)助下被轉(zhuǎn)運到細(xì)胞質(zhì)中。在胞質(zhì)中，pre-miRNA被雙鏈RNA專一性內(nèi)切酶Dicer酶剪切成小片段的雙鏈miRNA，進而與其互補序列結(jié)合成22 nt的miRNA-miRNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，解旋后一條結(jié)合到特異RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（RNA-induced silencing com-plex，RISC）中，形成非對稱RISC復(fù)合物，另解一條被立即降解。RISC 復(fù)合物與靶基因mRNA 的3端非翻譯區(qū)（3，UTR）完全或不完全互補結(jié)合，導(dǎo)致靶mRNA降解或翻譯抑制，調(diào)控靶基因表達，從而在廣泛的生物學(xué)過程及疾病形成中起重要作用，為臨床藥物作用提供了重要靶點[6]。

2　miRNA致纖維化的作用機制

纖維化的病理過程是以細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）過度積聚，成纖維細(xì)胞增生，正常組織萎縮消失等為特點[7]，使心 、肝、肺、腎等器官發(fā)生漸進性疾病，過度的組織重塑和纖維化將最終導(dǎo)致器官功能喪失，為終末期器官衰竭的共同通路。

大量研究證實生長轉(zhuǎn)化因子TGF-β使成纖維細(xì)胞過度增殖分化，ECM 過度積聚，促進纖維化的發(fā)生和發(fā)展，是致纖維化關(guān)鍵因子。TGF-β/Smad信號通路活化是纖維化發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)纖維化相關(guān)miRNA的合成和表達，而 miRNA則可在多水平對TGF-β通路及其下游基因編碼蛋白進行反應(yīng)性調(diào)節(jié)，兩者之間存在著精細(xì)的自身反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。TGF-β1被研究證實參與miR-21、miR-192、miR-491-5p、miR382和 miR-377的上調(diào)表達，miR-29和miR-200家族的下調(diào)表達[8]。miRNA也可通過調(diào)控細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶、結(jié)締組織生長因子等纖維化相關(guān)基因的表達而促進或抑制纖維化。一個miRNA或miRNA家族可參與多個臟器纖維化，某一個臟器纖維化疾病也可能受多種miRNA調(diào)控。如在肝、腎、肺、心肌纖維化的發(fā)生發(fā)展中，都被研究證實miRNA-29家族起著重要作用[9]。隨著研究深入，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)miRNA不僅參與纖維化的發(fā)生過程，還與纖維化程度密切相關(guān)。

3　miRNA在各種纖維化疾病中的關(guān)系

3.1miRNA與心肌纖維化 心肌纖維化是心肌缺血、梗死、擴張 、肥厚性心肌病和心臟衰竭等心功能嚴(yán)重受損的病理基礎(chǔ)，由間質(zhì)中膠原合成增加，各型膠原比例失調(diào)、排列紊亂，導(dǎo)致心肌重構(gòu)及功能改變。多種心血管疾病模型研究顯示 miRNA表達譜發(fā)生明顯改變。Kumarswamy等[10]研究證實TGF-β也能誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞向間質(zhì)轉(zhuǎn)化，其部分轉(zhuǎn)化是通過miR-21介導(dǎo)磷酸化酶和張力蛋白同源物/ Akt信號途徑實現(xiàn)的。miR-21通過抑制SPRYI增進了胞外信號調(diào)節(jié)激酶/絲裂原活化蛋白激酶通路的作用；在心臟成纖維細(xì)胞中，上調(diào)miR-21可以通過增強ERK/MAPK通路致成纖維細(xì)胞增殖，從而引起心臟重構(gòu)和纖維化[11]。結(jié)締組織生長因子（CTGF）是心肌纖維化的重要因子，抑制miRNA-30的表達，可使CTGF表達增加，而過表達miRNA-30則減少CTGF的表達[12]，表明了miRNA在心肌纖維化進展中發(fā)揮著的重要調(diào)節(jié)作用。

3.2miRNA與肝纖維化 肝纖維化是多種原因引起的肝臟慢性損傷的結(jié)果，各種慢性肝病的發(fā)生由復(fù)雜的信號通路網(wǎng)絡(luò)控制，都伴隨著細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的沉積和纖維形成，是進一步發(fā)展至肝硬化的必經(jīng)過程。嚴(yán)重的肝纖維化將導(dǎo)致肝硬化、肝功能喪失以及門靜脈高壓，最終導(dǎo)致肝衰竭。肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cell，HSC）活化是肝纖維化形成的關(guān)鍵，HSC被激活后增殖并轉(zhuǎn)化為成肌纖維細(xì)胞，分泌以膠原蛋白為主的ECM，當(dāng)合成遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降解時發(fā)生肝纖維化。已證實HSC 激活下調(diào)了RXRα 和PPARγ基因表達，同時削弱了與其密切相關(guān)的腎素－血管緊張素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。miRNA在影響促纖維化信號通路及HSC激活、增殖及凋亡中存在著特異性表達，參與調(diào)控肝纖維化發(fā)生發(fā)展過程。miRNA也可通過PDGF（血小板源性生長因子）、TGF-β及IGF（胰島素樣生長因子）等多種細(xì)胞因子調(diào)控通路，協(xié)同調(diào)控HSC活化增殖相關(guān)因子或蛋白，進而參與肝纖維化發(fā)生發(fā)展。有學(xué)者研究表明過表達miRNA-29b可明顯抑制小鼠肝星狀細(xì)胞中膠原蛋白表達[13]，可望成為治療肝纖維化的新思路。

3.3miRNA與肺纖維化 肺纖維化是由多因素所致的漸進性不可逆肺間質(zhì)性病理改變，表現(xiàn)為肺上皮細(xì)胞受損、上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）、成纖維母細(xì)胞聚集、大量ECM沉積。在博萊霉素誘導(dǎo)的小鼠肺間質(zhì)纖維化過程中研究發(fā)現(xiàn)，miR-29作為Smad3的一個下游基因受TGF-β/Smad信號的負(fù)調(diào)控[14]。miR-155被證實通過標(biāo)靶角化細(xì)胞生長因子參與調(diào)節(jié)肺纖維化，其表達水平與纖維化程度有關(guān)[15]。在肺特發(fā)性纖維化疾病臨床診斷中，miRNA基因芯片技術(shù)已逐步得到推廣應(yīng)用[16]。

3.4miRNA與腎纖維化 腎臟纖維化過程中，細(xì)胞外基質(zhì)ECM維持正常組織的結(jié)構(gòu)和功能的動態(tài)平衡被破壞，基質(zhì)蛋白的產(chǎn)生大于分解，促使ECM沉積。腎臟纖維化是各種慢性腎臟疾病發(fā)展至終末期腎?。ㄈ缬心I小球硬化、腎間質(zhì)纖維化特征）的不可逆損害。在研究糖尿病腎病小鼠模型時，上調(diào)表達的 miRNA-21組中，高葡萄糖誘導(dǎo)的纖維化和炎癥標(biāo)記物水平也明顯升高，而敲除 miRNA-21組中則表達下調(diào)，證明了miRNA-21表達水平與腎間質(zhì)纖維化密切相關(guān)[17]。有研究認(rèn)為miRNA-21對靶基因是PTEN（磷酸酶與張力蛋白同源物）存在有負(fù)性調(diào)節(jié)作用，miRNA-21的下調(diào)還將增加p-AKT（磷酸化蛋白激酶）在小鼠系膜細(xì)胞中的表達，促進腎臟纖維化形成[18]。

3.5miRNA與皮膚瘢痕 瘢痕組織是皮膚創(chuàng)傷后過度愈合的纖維結(jié)締組織，以成纖維細(xì)胞過度增殖、膠原過度合成并沉積為組織病理學(xué)改變。成纖維細(xì)胞分泌的生長因子可以通過趨向作用、細(xì)胞增殖以及血管發(fā)生等強化修復(fù)組織。miRNA作為調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、發(fā)育及分化的重要分子，可能在增生性瘢痕的形成中發(fā)揮了重要作用。TGF-β1參與Smad2和Smad3的磷酸化，使兩者從胞質(zhì)內(nèi)轉(zhuǎn)運到核內(nèi)，從而調(diào)控下游特異基因的表達促進成纖維膠原的合成，減少膠原的降解，使細(xì)胞黏附于細(xì)胞外基質(zhì)，促進瘢痕疙瘩形成。多項研究表明有多個miRNA參與了瘢痕疙瘩的發(fā)生發(fā)展過程，尤其下調(diào)表達的miRNA有可能成為瘢痕疙瘩診治的新靶點。研究發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)性硬化癥患者及博來霉素誘導(dǎo)的皮膚硬化動物模型的組織中，miR-29a表達均明顯下降，進一步實驗發(fā)現(xiàn)抑制miR-29a或過表達miR-29a，可使I型、Ⅲ型膠原蛋白mRNA和蛋白水平升高或降低[19]，從而提示miRNA可能成為治療皮膚硬化癥治療的新方向。

4　宮腔粘連的概述

宮腔粘連，主要表現(xiàn)為腹痛、繼發(fā)性閉經(jīng)、月經(jīng)減少、繼發(fā)性不孕、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)等。不孕患者中發(fā)生宮腔粘連者可高達43%[20]，嚴(yán)重影響婦女的妊娠率和妊娠結(jié)局。生理情況下，月經(jīng)期子宮功能層內(nèi)膜剝脫，基底層保持完整，并迅速增生修復(fù)。宮腔粘連是子宮內(nèi)膜基底層損傷后異常愈合的結(jié)果，粘連形成后，子宮內(nèi)膜容受性明顯改變，自然受孕率明顯下降，也是體外受精/胚胎移植失敗的重要原因。孕激素作用下的妊娠子宮柔軟、充血，內(nèi)膜間質(zhì)疏松、水腫、蛻膜樣改變，妊娠相關(guān)的宮腔操作過程中，極易損傷內(nèi)膜基底層甚至肌層，手術(shù)創(chuàng)面在愈合過程中容易形成纖維瘢痕。TGF-β是啟動和終止組織修復(fù)的一種細(xì)胞因子，過高水平的TGF-β使間質(zhì)細(xì)胞過度增生、分化，細(xì)胞外間質(zhì)和纖維蛋白過度增生，瘢痕化，最終導(dǎo)致粘連的發(fā)生。在行人工流產(chǎn)鉗刮術(shù)的婦女中，宮腔粘連的發(fā)病率及術(shù)后復(fù)發(fā)率極高，尤其是重度宮腔粘連患者。

隨著社會發(fā)展，女性對身體素質(zhì)和生殖健康的逐步重視，以及宮腔鏡的在婦科手術(shù)中的推廣普及，宮腔粘連診斷率逐年增高，可通過宮腔鏡判斷宮腔粘連的程度、類型，甚至可判斷粘連的堅韌度。宮腔粘連的治療目的是恢復(fù)宮腔正常形態(tài)，預(yù)防粘連復(fù)發(fā)，修復(fù)損傷的內(nèi)膜，以及恢復(fù)正常生育功能。宮腔鏡下宮腔粘連分離術(shù)（transcervical resection of adhesions，TCRA）是宮腔粘連治療的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式，有報道稱粘連復(fù)發(fā)是影響宮腔粘連分解術(shù)后妊娠結(jié)局的獨立因素，眾多輔助治療方法被研究應(yīng)用，但缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前臨床上多于術(shù)后放置宮內(nèi)節(jié)育器及配合雌孕激素周期治療以預(yù)防再粘連形成。

5　宮腔粘連形成的生物學(xué)機制

目前有關(guān)宮腔粘連相關(guān)細(xì)胞因子如轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）、基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）、纖溶酶原激活劑抑制因子-1（PAI-1）、組織型纖溶酶原激活劑（tPA）、結(jié)締組織生長因子（CTGF）等。TGF-β1是目前公認(rèn)致纖維化最重要的因子，成九梅等[21]通過臨床實驗，證實重度宮腔粘連患者的TGF-β1表達明顯高于輕、中度患者，提示宮腔粘連的形成及粘連的嚴(yán)重程度與TGF-β1的異常表達可能密切相關(guān)。TGF-β1主要通過TGF-β1/Smad信號傳導(dǎo)引起纖維細(xì)胞增殖和組織纖維化 。

隨著對女性身體素質(zhì)及生殖健康的日益重視，國內(nèi)外學(xué)者在宮腔粘連的大量研究中一致認(rèn)為纖維細(xì)胞增生活躍可能是宮腔粘連形成的主要機制。子宮內(nèi)膜損傷或感染后，局部組織是一個纖維蛋白滲出和纖溶同時進行的過程，出現(xiàn)暫時性膠原纖維過度增生，而新的子宮內(nèi)膜增生被抑制，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜纖維化愈合。也就是說，宮腔粘連本質(zhì)上是子宮內(nèi)膜損傷后修復(fù)障礙而發(fā)生的纖維化病變。

6　展望

宮腔粘連主要引起人工流產(chǎn)術(shù)后月經(jīng)異常和繼發(fā)性不孕，臨床上多在宮腔粘連形成后產(chǎn)生癥狀才進行診治，患者不得已承擔(dān)著手術(shù)的風(fēng)險和手術(shù)的痛苦。目前有關(guān)宮腔粘連的研究也都大多集中在診治及預(yù)防術(shù)后再粘連方面，對發(fā)病機制研究甚少。miRNA已被證實參與幾乎所有的纖維化疾病，并顯示miRNA的表達程度與纖維化程度密切相關(guān)，筆者有理由推測，miRNA的上調(diào)與宮腔粘連的形成可能存在某種關(guān)系，進而從新的角度探索宮腔粘連的發(fā)生發(fā)展，阻斷宮腔粘連形成，促進育齡女性的身心健康。

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The Research Development of MicroRNA in Fibrosis Diseases and Its Relationship with Diseases Caused by Intrauterine Adhesions

LIU Yan-mei，WANG Xiang-zhen.

Medical Innovation of China，2016，13（23）：145-148

MicroRNA （miRNA） is a kind of small single stranded RNA，which can reduce the expression of target genes by the transcription level，widely involved in many physiological and pa-thological processes. miRNA plays an important role in the development of fibrosis.Intrauterine adhesions （IUA） is a kind of fibroid lesions caused by endometrial damage，resulted in the intrauterine and （or） the cervical canal block partly or completely，leads to menstruation disorder，abdominal pain，infertility and recurrent miscarriage，and so on.This article will review the significance of miRNA in fibroid diseases，and to explore its relationship with intrauterine adhesions and its pathogenesis.

microRNA； Fibrosis； Intrauterine adhesions

10.3969/j.issn.1674-4985.2016.23.041

深圳市南山區(qū)科技局重點資助項目（2012005）

①廣東醫(yī)學(xué)院 廣東 湛江 524000

②廣東省深圳市南山區(qū)婦幼保健院

王祥珍

2016-01-18） （本文編輯：蔡元元）