白志金 丁瑞峰

microRNAs(miRNAs)是一類(lèi)由內(nèi)源基因編碼的長(zhǎng)度為20～25 nt的小分子非編碼單鏈RNA分子，廣泛存在于微生物、動(dòng)物、植物等各種真核生物中。自從1993年Lee等[1]在線蟲(chóng)發(fā)現(xiàn)第一個(gè)miRNA(Lin-4)以來(lái)，越來(lái)越多的miRNAs被發(fā)現(xiàn)。據(jù)估計(jì)，人類(lèi)超過(guò)60%的蛋白質(zhì)編碼基因受miRNAs調(diào)控[2]，miRNAs主要通過(guò)與靶基因3'端非翻譯區(qū)(3'-UTR)的不完全堿基配對(duì)互補(bǔ)結(jié)合，進(jìn)而抑制靶mRNA的翻譯或者誘導(dǎo)mRNA的降解，即在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)水平[3]，miRNAs參與了生物體多種病理和生理過(guò)程，對(duì)細(xì)胞的增生、分化、凋亡等一系列生命現(xiàn)象發(fā)揮廣泛的生物學(xué)調(diào)控作用。microRNA-122(miR-122)是一種發(fā)現(xiàn)比較早而且研究較多的miRNA，Lagos-Quintana等[4]小鼠肝組織克隆發(fā)現(xiàn)，它位于人類(lèi)基因組的第18號(hào)染色體，定位于18q21.31[5]。在肝臟組織中存在特異性的高表達(dá)，約占肝組織miRNAs的70%。近年來(lái)已有研究顯示在病毒性肝炎、肝細(xì)胞癌、酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝病等肝臟疾病中都有miR-122的變化[6-8]，本文就miR-122與肝臟疾病的關(guān)系作一綜述。

1 miR-122與丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)

丙型病毒性肝炎(viral hepatitis type C)，簡(jiǎn)稱(chēng)為丙型肝炎，是一種由HCV感染引起的病毒性肝炎，主要經(jīng)輸血、高危性行為、吸毒等傳播，HCV是帶包膜的單正鏈RNA病毒，屬于黃病毒科。其9.6 kb的基因組可直接作為mRNA翻譯成一個(gè)大分子蛋白前體，再由宿主及病毒自身的蛋白酶剪切成10個(gè)病毒蛋白，包括結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白慢性肝炎，慢性感染者20%可進(jìn)展為肝纖維化、肝硬化，2.5%最終可發(fā)展為肝癌[9-10]。目前關(guān)于miR-122與HCV的相關(guān)研究很多，CermelliS等[11]的研究表明，在HCV感染的過(guò)程中，細(xì)胞外的miR-122穩(wěn)步增加，且其濃度變化與病毒復(fù)制和再生無(wú)關(guān)。同樣，慢性丙肝(CHC)患者血清水平的miR-122水平與正常人相比也明顯增高，而miR-122水平確實(shí)與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，而Lanford等[12]以感染了HCV的黑猩猩作為研究對(duì)象，利用鎖定核酸(locked nucleic acid，LNA)修飾的反義寡核苷酸SPC3649下調(diào)其體內(nèi)的miR-122結(jié)果發(fā)現(xiàn)HCV RNA水平顯著下降，病毒對(duì)此未產(chǎn)生抵抗力，這也從另一個(gè)方面證明了miR-122是HCV復(fù)制相關(guān)miRNA，以往認(rèn)為miR-122是通過(guò)結(jié)合mRNA 3'端非編碼區(qū)抑制基因表達(dá)，進(jìn)一步研究則發(fā)現(xiàn)miR-122是通過(guò)HCV RNA的5'端非編碼區(qū)結(jié)合從而上調(diào)HCV的復(fù)制水平[13]。Diaz-Toledano R等的報(bào)道說(shuō)明[14]，HCV復(fù)制所需的內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)序列(Internalribo-some entry site，IRES)位于5'UTR上被鎖定的結(jié)構(gòu)中，而miR-122可以作為病毒RNA結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換元件，當(dāng)miR-122與病毒5'UTR配對(duì)位點(diǎn)結(jié)合后，可以開(kāi)放被鎖定的IRES，從而增強(qiáng)病毒的復(fù)制。miR-122作為HCV復(fù)制的一個(gè)重要輔助因子，是一個(gè)潛在的治療慢性HCV感染的靶點(diǎn)，以往研究表明，miR-122通過(guò)上調(diào)和下調(diào)血紅素氧合酶-1(HO-1)抑制Bach1，間接調(diào)控HCV的復(fù)制[15]，還有一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，miR-122通過(guò)在翻譯起始階段增強(qiáng)核糖體與病毒RNA的結(jié)合而刺激HCV復(fù)制[16]，但近幾年國(guó)內(nèi)外對(duì)miR-122與HCV相關(guān)靶點(diǎn)的進(jìn)一步研究卻報(bào)道較少。李蘇娟等[17]成功構(gòu)建了HCV細(xì)胞感染模型，在此模型中miR-122促進(jìn)HCV的復(fù)制。并且進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，miR-122的表達(dá)可部分中和IFN-α的抗HCV效應(yīng)。說(shuō)明miR-122影響IFN-α的抗HCV效應(yīng)，但具體機(jī)制目前還不清楚；而基于LNA的miR-122抑制劑SPC 3649，目前在臨床試驗(yàn)中取得較好的效果[18]，成為靶向miR-122治療HCV感染的新策略?？傊贖CV感染中，miR-122促進(jìn)病毒復(fù)制并且可能是病毒RNA有效表達(dá)所必需的miRNA，但其分子機(jī)制目前還不完全清楚。

2 miR-122與乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)

乙型病毒性肝炎(viral hepatitis type B)，是由HBV感染引起的以肝臟炎性病變?yōu)橹鞑⒖梢鸲嗥鞴贀p害的一種傳染病，我國(guó)是HBV高發(fā)大國(guó)，我國(guó)HBV感染者超過(guò)1億人，由HBV感染導(dǎo)致的肝硬化已成我國(guó)肝硬化患者的首要病因，但是HBV感染導(dǎo)致的乙型病毒性肝炎的致病機(jī)制仍然不清楚，miR-122作為肝臟特異性表達(dá)的miRNA，在HBV感染中的表達(dá)與機(jī)制相關(guān)研究也較少。從HBV感染到慢性肝炎、肝硬化，以至于肝癌發(fā)病過(guò)程中，目前尚無(wú)簡(jiǎn)單易行、且敏感性及特異性均較高的檢測(cè)指標(biāo)能夠獨(dú)立地評(píng)估肝臟炎癥、慢性纖維化程度以及癌變。Waidmann O等[19]、Zhang Y等[6]的研究表明，慢性活動(dòng)性乙型肝炎嚴(yán)重程度與miR-122的表達(dá)呈正相關(guān)，通過(guò)分析血清miR-122相對(duì)表達(dá)量與血清ALT、AST相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-122與血清ALT、AST有高度正相關(guān)關(guān)系，另有研究表明miR-122可以抑制HBV在機(jī)體內(nèi)的復(fù)制[4，20]，miR-122能明顯抑制體內(nèi)HBV的表達(dá)和復(fù)制，同時(shí)能夠抑制肝細(xì)胞的增生、惡變，這說(shuō)明miR-122可能在HBV感染機(jī)制中起保護(hù)作用，炎癥越嚴(yán)重，病毒復(fù)制越多，miR-122表達(dá)越高。郝美君[21]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，HBV1689nt-1711nt序列是miR-122的作用靶點(diǎn)，miR-122通過(guò)靶向結(jié)合靶序列，抑制HBV的表達(dá)。近年來(lái)越來(lái)越多的證據(jù)發(fā)現(xiàn)miR-122與HBV、HCV復(fù)制有關(guān)，但是關(guān)于miR-122對(duì)HBV感染所致肝細(xì)胞癌的作用機(jī)制研究甚少。國(guó)內(nèi)莊鵬等[22]的研究證實(shí)，miR-122下調(diào)參與到HBV相關(guān)性肝癌發(fā)生發(fā)展，miR-122調(diào)控Cyclin G1功能的缺失在乙肝相關(guān)肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。這些效應(yīng)可能與Cyclin G1異常表達(dá)后使更多的細(xì)胞阻滯于G1期及間接調(diào)節(jié)P53依賴性細(xì)胞分裂路徑等相關(guān)[23]?？傊壳瓣P(guān)于miR-122與HBV之間的靶基因研究比較少，其相關(guān)分子生物學(xué)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

3 miR-122與肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)

原發(fā)性肝癌是指發(fā)生在肝細(xì)胞或肝內(nèi)膽管細(xì)胞的腫瘤，其中HCC占原發(fā)性肝癌中的絕大多數(shù)，其惡性程度高，發(fā)病隱匿，易復(fù)發(fā)、病死率高。HCC的病因與發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，是多因素(包括病毒感染、原癌基因激活、抑癌基因表達(dá)異常等)共同作用的結(jié)果。因此，深入研究與HCC發(fā)病過(guò)程中密切相關(guān)的基因及其相互作用無(wú)疑將有助于加深對(duì)HCC發(fā)病機(jī)制的理解，而且有助于發(fā)現(xiàn)靶向治療HCC的新靶點(diǎn)。近年來(lái)，與HCC相關(guān)的microRNA，尤其是miR-122，成為目前研究的熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，肝癌患者血漿中miR-122表達(dá)量與丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine am inotransferase，ALT)和膽紅素具有相關(guān)性，并且與肝血流是否阻斷、切除腫瘤大小有關(guān)，且比ALT更準(zhǔn)確更靈敏反映肝損傷[24]。Kutay等[25]在使用缺乏葉酸鹽和甲基食物飼養(yǎng)雄性大鼠誘導(dǎo)的肝細(xì)胞肝癌中發(fā)現(xiàn)表達(dá)譜發(fā)生了改變，通過(guò)微陣列分析和印跡技術(shù)比較了與正常肝臟組織表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)在肝癌組織中表達(dá)下調(diào)[26]；另有多項(xiàng)研究結(jié)果[26-27]提示miR-122在人HCC組織、細(xì)胞中的表達(dá)是下調(diào)的，并且其表達(dá)水平與患者的預(yù)后密切相關(guān)。既往大量的研究[15]結(jié)果表明，miR-122在HCC中明顯下調(diào)，例外的是在被HCV感染的群體中miR-122卻被發(fā)現(xiàn)表達(dá)上調(diào)，這可能說(shuō)明miR-122與HCV病毒存在相互作用，但具體機(jī)制還不清楚。Gramantieri等[28]通過(guò)基因芯片技術(shù)不但發(fā)現(xiàn)miR-122在肝癌細(xì)胞系及肝癌組織中表達(dá)下調(diào)，而且進(jìn)一步證實(shí)miR-122可直接作用于cyclin G1，高表達(dá)的miR-122可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡及抑制腫瘤細(xì)胞增生，在原發(fā)性肝癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮抑癌基因的作用。Fornent等[29]證實(shí)miR-122通過(guò)直接作用于cyclin G1來(lái)抑制肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響p53的轉(zhuǎn)錄活性及穩(wěn)定性，降低HCC的轉(zhuǎn)移能力。Lin CJ等[30]的研究發(fā)現(xiàn)，miR-122介導(dǎo)內(nèi)源性凋亡通路，作用于HCC細(xì)胞的直接靶點(diǎn)Bcl-wmRNA的3'-UTR，抑制Bcl-w蛋白的翻譯，進(jìn)一步激活細(xì)胞凋亡蛋白酶3，降低Bcl-w水平，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期阻滯，起到促凋亡作用[31]。Xu J等[32]研究發(fā)現(xiàn)，在HepG2細(xì)胞，miR-122通過(guò)與Wnt1的mRNA3'-UTR結(jié)合，抑制Wnt1蛋白的表達(dá)，導(dǎo)致β-catenin和TCF-4蛋白下調(diào)，提示miR-122高表達(dá)可通過(guò)降低Wnt/β-catenin信號(hào)通路中相關(guān)蛋白的表達(dá)而抑制HCC發(fā)生。反之，miR-122低表達(dá)可促進(jìn)HCC的發(fā)生，而國(guó)內(nèi)謝亮海[33]的研究，通過(guò)建立人肝癌細(xì)胞系裸鼠皮下移植瘤模型，也證實(shí)miR-122通過(guò)直接作用信號(hào)通路抑制肝癌的生長(zhǎng)。這些研究說(shuō)明miR-122在HCC中存在著不同的靶點(diǎn)，這些靶點(diǎn)間可能有起主導(dǎo)作用的靶點(diǎn)，或者各靶點(diǎn)之間是協(xié)同發(fā)揮作用，具體的機(jī)制還有待進(jìn)一步研究，隨著進(jìn)一步研究的深入，miR-122有望成為HCC靶向治療的新靶點(diǎn)。

4 miR-122與酒精性肝病(alcohol liver disease，ALD)

ALD是因長(zhǎng)期過(guò)量飲酒導(dǎo)致的肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)異常和(或)功能障礙性疾病，是一種臨床常見(jiàn)的肝損傷形式。最新流行病調(diào)查發(fā)現(xiàn)，ALD在全世界范圍內(nèi)依然成為嚴(yán)重危害公眾健康的常見(jiàn)疾病之一，并呈逐年上升趨勢(shì)[34]，ALD包括輕癥ALD(mild alcoholic in-jury，MAI)、酒精性脂肪肝(alcoholic fatty liver，AFL)、酒精性肝炎(alcohol hepatitis，AH)、酒精性肝纖維化(alcoholic hepatic fibrosis，AHF)和酒精性肝硬化(alcoholic cirrhosis，AC)等5種類(lèi)型，其中肝臟炎癥被認(rèn)為是影響ALD預(yù)后的重要因素[35]，目前關(guān)于miR-122與ALD的研究相對(duì)較少，可能與相關(guān)動(dòng)物模型制備不理想和臨床ALD患者病理組織采集較難以被接受有關(guān)。Szabo等[36]的研究在小鼠復(fù)制酒精肝模型，檢測(cè)其循環(huán)中miRNA-122有明顯升高，同時(shí)miRNA-122的升高與ALT成正相關(guān)。賈音等[37]提取了小鼠酒精性肝損害的肝臟組織，檢測(cè)其組織中的miR-122，發(fā)現(xiàn)miR-122與肝臟組織損傷也成正相關(guān)；Zhang Y等[38]的實(shí)驗(yàn)研究也證實(shí)miR-122在酒精性肝損傷、藥物性肝損傷時(shí)也會(huì)升高，并且與肝臟的病理變化一致，優(yōu)于ALT，但是酒精肝患者肝臟組織中miR-122檢測(cè)還沒(méi)有相關(guān)報(bào)道。目前關(guān)于miR-122與酒精性肝病的相關(guān)機(jī)制研究也較少，酒精性肝病的特征是脂肪酸和三酰甘油的過(guò)量積聚，導(dǎo)致干細(xì)胞的損傷，而miR-122在肝臟中可能影響參與肝膽固醇和脂類(lèi)代謝的各種基因miR-122基因缺陷型小鼠血清中膽固醇、低密度脂蛋白和三酰甘油水平低于野生型小鼠，它們終將發(fā)展成脂肪性肝炎和肝癌[39]。miR-122的靶基因之一為過(guò)氧化物酶體增生物激活受體α(PPAR-α)，PPAR-α屬于配體依賴性轉(zhuǎn)錄因子核受體超家族，介導(dǎo)了脂質(zhì)能量代謝以及炎癥相關(guān)基因的表達(dá)[40]，miR-122可能就是通過(guò)PPAR-α這一途徑介導(dǎo)了ALD干細(xì)胞的損傷。關(guān)于miR-122與ALD，目前國(guó)內(nèi)外研究較少，還有待進(jìn)一步深入研究。

5 miR-122與非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)

NAFLD是指除外酒精和其他明確的肝損害因素所致的，以彌漫性肝細(xì)胞大泡性脂肪變?yōu)橹饕卣鞯呐R床病理綜合征，包括單純性脂肪肝以及由其演變的脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)和肝硬化。其病理類(lèi)型包括單純性脂肪肝 (non-alcoholic simplefaayliVet，NAFL)、脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)及肝硬化，肝硬化可發(fā)展為HCC[41]。miR-122是在人體肝臟內(nèi)表達(dá)量最大的miRNA，而且是首先被描述具有肝脂代謝、調(diào)節(jié)血清總膽固醇作用的miRNA。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，采用抗miR-122反義寡核苷酸抑制脂肪肝大鼠模型體內(nèi)miR-122的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)抑制miR-122的表達(dá)可使脂肪肝的程度減輕，血漿膽固醇水平降低[42-43]；最近研究表明[11，44-45]，一組34例NAFLD患者的miR-122水平與疾病(單純性脂肪肝、脂肪性肝炎)的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，特別是其血清水平與血脂、肝纖維化和炎癥活動(dòng)相關(guān)，而陳軼等[46]采用熒光定量RT-PCR技術(shù)檢測(cè)健康人、高脂血癥患者、非酒精性單純性脂肪肝(NAFL)及非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者血清中miR-122的表達(dá)后發(fā)現(xiàn)，單純血液中三酰甘油及膽固醇升高時(shí)，miR-122的表達(dá)并未發(fā)生明顯變化，但隨著肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞脂肪變性和脂肪貯積，miR-122的表達(dá)明顯升高，并與NAFLD病變的程度呈正相關(guān)，miR-122參與了非酒精性脂肪肝的形成及進(jìn)展過(guò)程，因而它可作為早期診斷和評(píng)估組織學(xué)病變嚴(yán)重性的一種新的生物學(xué)指標(biāo)，miR-122也可以作為一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)，目前相關(guān)分子生物學(xué)機(jī)制研究較少。Wang L等[47]研究證實(shí)，在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠中，miRNA-122的抑制可以減少肝臟的脂肪變性，其機(jī)制可能是抑制miRNA-122表達(dá)，可以下調(diào)脂代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶——甲羥戊酸激酶，從而下調(diào)膽固醇和脂質(zhì)代謝。Esau等[48]的研究顯示，多肽基因轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)(peptide-based gene delivery system，MPG)可以作為miRNA-122的轉(zhuǎn)導(dǎo)入細(xì)胞膜的介質(zhì)，為miR-122的轉(zhuǎn)導(dǎo)入細(xì)胞調(diào)節(jié)膽固醇代謝等臨床應(yīng)用提供了有效的技術(shù)支持，使得通過(guò)調(diào)節(jié)miR-122從而治療非酒精性脂肪肝成為可能。

6 結(jié)語(yǔ)與展望

miR-122是肝臟特異性高表達(dá)的miRNA，廣泛參與到肝臟的病理生理過(guò)程中，對(duì)肝臟的生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝，對(duì)肝細(xì)胞的增生、分化、凋亡，以及調(diào)控肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展，都起到重要作用。在miR-122與肝臟疾病這一領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家對(duì)此進(jìn)行了大量的研究。其中對(duì)miR-122在HCV與HCC相關(guān)領(lǐng)域的研究比較多，包括對(duì)相關(guān)靶基因的研究，使得miR-122有望成為HCV與HCC靶向治療的新靶點(diǎn)。而在HBV、ALD和NAFLD等相關(guān)相關(guān)領(lǐng)域，尤其對(duì)相關(guān)靶基因的研究，還有很多研究空間?？偟脕?lái)說(shuō)，雖然miR-122與肝臟疾病的相關(guān)研究已經(jīng)有很多，但其表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、生物學(xué)功能及其與肝臟疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的影響作用仍存在著欠缺與不足，尚有待做更深入的研究。相信隨著研究的進(jìn)一步加深，miR-122與肝臟疾病關(guān)系的相關(guān)研究將會(huì)進(jìn)一步進(jìn)展，miR-122不但有望成為相關(guān)肝臟疾病的生物學(xué)標(biāo)志或是診斷指標(biāo)之一，更將在以后肝臟疾病靶向治療中扮演重要角色。