譚芳芳 廖愛軍

微小RNA(miRNA)是內(nèi)源性小(20～22個核苷酸長)的非編碼RNA，其作用的機制涉及誘導mRNA降解或直接抑制蛋白質(zhì)翻譯，從而在轉錄后調(diào)節(jié)基因表達。miRNA調(diào)控的特點是積極參與并嚴格控制負反饋回路，從而對生物通路產(chǎn)生重大影響。迄今為止，實驗證據(jù)表明，miRNA參與生物過程的每個階段且其表達或功能的變化與疾病的發(fā)生和發(fā)展有關。Has-miR-711定位于染色體第3p21.31上，且位于宿主基因Ⅶ型膠原α1 鏈(collagen type Ⅶ alpha 1 chain，COL7A1) 的內(nèi)含子內(nèi)，miR-711 是一種高度保守的microRNA(表1)。

表1 Hsa-miR-711的前體及成熟Hsa-miR-711的結構

一、miR-711作用機制

miRNA是一種具有調(diào)控功能的非編碼RNA，其本身不能翻譯成蛋白質(zhì)，主要通過堿基互補配對原則與靶基因mRNA的3′端非翻譯區(qū)結合, 在轉錄后水平負向調(diào)控其靶基因的表達活性，參與生命活動中一系列重要生理病理過程。在小鼠模型和人組織標本中已證實miR-711通過調(diào)控靶基因表達，影響信號通路的激活，使miR-711起著抑制或保護細胞的功能，表明其具有廣泛的潛在生物學功能。

二、miR-711參與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展

miRNA作為一種特殊的遺傳物質(zhì)，成為當今學術界研究的熱點。對miRNA的研究正在不斷增加，在線蟲、果蠅、小鼠和人等物種中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的數(shù)百個miRNA，其中多數(shù)具有和其他參與調(diào)控基因表達的分子一樣的特征，在不同組織、不同發(fā)育階段中miRNA的水平有顯著差異，這種miRNAs表達模式具有分化的位相性和時序性，提示miRNA有可能作為參與調(diào)控基因表達的分子，因而具有重要意義(表2)。

表2 miR-711 靶向調(diào)控下游基因參與疾病的發(fā)生、發(fā)展

1.miRNA參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展：基因組不穩(wěn)定性是惡性腫瘤的基本特征，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中常伴隨染色體的擴增或缺失，從而導致癌基因的過度激活或抑癌基因的失活，許多miRNA 分子定位于與腫瘤密切相關的染色體變異區(qū)內(nèi)，在miRNA 水平及其調(diào)節(jié)靶點上細微的變化可能導致細胞的重大改變[1]。2011年通過基因芯片篩選發(fā)現(xiàn)在皮膚T細胞淋巴瘤(CTCL)中miR-711異常表達，且過表達miR-711具有致瘤性[2]。這是miR-711第一次被發(fā)現(xiàn)并研究，而后有報道m(xù)iR-711在乳腺癌組織中過度表達，且過表達miR-711促進乳腺癌細胞的增殖，集落形成，遷移和侵襲，并且抑制miR-711的表達顯著增加乳腺癌細胞的凋亡。這表明miR-711通過抑制細胞凋亡起著促瘤的作用，由于在腫瘤中miRNA 異常表達具有組織特異性，不同腫瘤組織miRNA 表達譜不同[3]。Waseem等[4]研究通過基因芯片篩選發(fā)現(xiàn)在前列腺癌(PCa)中miR-711的表達卻顯著下調(diào)，進一步PCR驗證，發(fā)現(xiàn)在前列腺增生和癌旁組織中表達顯著增加，差異有統(tǒng)計學意義。miR-711的表達量與晚期PCa的轉移呈負相關(P<0.5)，暗示這種新miRNA在前列腺癌進展中起抑制作用。Liao等[5]研究在胃癌中miR-711的表達也是明顯降低的，miR-711抑制胃癌SGC-7901細胞的增殖，其機制可能與下調(diào)CyclinD1、CDK4的表達，使細胞周期阻滯在G1期。miR-711通過影響細胞增殖、凋亡、細胞周期在不同的腫瘤中其扮演者不同的作用，這可能涉及與它不同的生長條件下發(fā)揮不同的作用有關，且miR-711是否在其他實體瘤中有表達差異、其調(diào)控腫瘤的機制、是否調(diào)節(jié)細胞耐藥、自噬、凋亡中的作用仍有待進一步研究。

2.miR-711與心血管相關疾病：心臟間質(zhì)纖維化是心肌梗死后心臟重塑的重要病理過程之一，參與了心肌收縮力受損及泵功能衰竭過程。近年來，大量miRNA被發(fā)現(xiàn)在心臟纖維化中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，成為一種新的心臟病理變化調(diào)節(jié)模式[6]。Zhao 等[7～9]研究發(fā)現(xiàn)，miR-711 可能參與吡格列酮抗心梗后心臟纖維化的過程。Sp1是miR-711 的靶基因，吡格列酮通過促進miR-711 表達，靶向抑制Sp1進而抑制血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，Ang Ⅱ)誘導的膠原I的合成、減少細胞外基質(zhì)沉積，從而發(fā)揮抗纖維化的作用。本課題組進一步研究發(fā)現(xiàn)吡格列酮抗心肌纖維化的另一種機制是通過鈣聯(lián)接蛋白誘導ER應激介導的心肌細胞凋亡。

HSP70.3 是熱休克蛋白家族的一員，在應激狀態(tài)下被高度誘導，發(fā)揮機體和細胞保護功能。Tranter等[10]證實缺血預適應減輕心臟缺血再灌注損傷是通過上調(diào)實現(xiàn)。利用熒光素酶報告基因實驗證實，HSP70.3確系miR-711的靶基因。在小鼠接受缺血預適應處理后，miR-711表達下調(diào)，減少對的HSP70.3抑制，使之能夠發(fā)揮心臟保護作用，改善心肌缺血損傷。而2016年Zhang等[11]證明在小鼠心肌損傷模型中， miR-711可以促進乳小鼠心肌細胞發(fā)生低氧損傷，抑制其表達可以減輕心肌細胞損傷，其機制可能是通過激活PLK2，NF-κB及p-38 MAPK信號通路發(fā)揮作用。

3.miR-711與炎癥：脂聯(lián)素(ApN)是正常條件下由脂肪細胞大量分泌的激素。除了代謝(主要是胰島素敏感和脂肪消耗的)特性之外，ApN已經(jīng)成為包括骨骼肌在內(nèi)的多種組織中的炎癥、免疫的主要調(diào)節(jié)劑[12]。有研究證明，在ApN處理后，過表達ApN的小鼠和C2C12肌管中的miR-711表達上調(diào)[13]。ApN 促進miR-711上調(diào)，上調(diào)的miR-711可顯著抑制LPS-TLR4信號通路中的Toll蛋白相互作用蛋白(Toll interacting protein，TOLLIP)，F(xiàn)as相關死亡域蛋白(Fas-associated with death domain protein，F(xiàn)AD)，胞內(nèi)磷脂酰肌醇激(phosphatidylinositide 3-kinases，PI3Kδ)，TGF-β 活化的激酶1 (TGF-beta activated kinase 1，TAB1)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)的表達水平，并抑制下游核轉錄因子kappa B(nuclear factor kappa B，NF-κB) 的活化。ApN還可以通過其抗炎介質(zhì)miR-711下調(diào)NLRP3的表達，從而逆轉肌營養(yǎng)不良[14]。以上研究表明miR-711通過強烈抑制TLR4信號相關通路改善炎性反應，這種新型miRNA及其相關靶基因可能為控制代謝綜合征中發(fā)生的低度炎癥以及破壞性肌病中普遍存在的更嚴重的形式開辟了新的治療前景。

4.miR-711與神經(jīng)系統(tǒng)相關疾病:微小RNA(miR)是小的非編碼RNA，其在轉錄后水平負調(diào)節(jié)基因表達，可能是神經(jīng)細胞凋亡的關鍵調(diào)節(jié)劑，此前研究表明miR-711會在大腦損傷后的海馬體快速上升，但缺乏功能分析[15]。Sabirzhanov 等[16]微陣列分析和qPCR 檢測TBI后72h內(nèi)的小鼠腦組織，在小鼠大腦皮質(zhì)的miR-711表達上調(diào)，并靶向下調(diào)蛋白激酶B(protein kinase B，PKB) 的表達，促進FoxO3a/GSK3β和caspase-3的活性增強，提示miR-711促進TBI 后神經(jīng)細胞的凋亡。進一步研究發(fā)現(xiàn)，miR-711可以靶向下調(diào)血管生成素-1(Ang-1)從而抑制促凋亡Bcl-2家族成員的表達上調(diào)，降低caspase依賴性(細胞色素c釋放/caspase激活)和caspase非依賴性(凋亡誘導因子釋放)途徑活性，抑制神經(jīng)細胞死亡，減弱神經(jīng)元變性[17]。

5.miR-711與病毒感染：由于miRNA能夠調(diào)控細胞內(nèi)眾多蛋白的表達，它們也有可能參與調(diào)節(jié)病毒的生命周期，包括影響病毒對細胞的侵襲、潛伏，并在誘導相應的免疫反應中發(fā)揮作用。有研究表明HIV-1病毒蛋白R(Vpr)通過靶向IκBα激活NF-κB信號轉導來抑制Kaposi肉瘤相關皰疹病毒(KSHV)裂解復制，而Vpr能抑制Notch表達，從而抑制KSHV裂解復制并誘導促增殖和生存細胞因子的產(chǎn)生，而miR-711直接靶向Notch1 3′非翻譯區(qū)，microRNA-711的上調(diào)通過靶向Notch/NF-κB信號軸介導HIV-1 Vpr促進Kaposi肉瘤相關皰疹病毒進入潛伏期，誘導增殖和促存活細胞[18]。以上說明HIV-1 Vpr通過miR-711/Notch/NF-κB軸調(diào)節(jié)KSHV潛伏期和異常細胞因子的替代機制，進一步說明miR-711/Notch/NF-κB軸在AIDS相關惡性腫瘤的發(fā)病機制中是重要的，并且可能是有吸引力的治療靶標。

6.miR-711與內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)：人體代謝反應的正常進行是生命活動得以發(fā)生的保障。miRNA在這一重要活動中發(fā)揮著多種功能[19]。由于單不飽和脂肪酸油酸酯可以逆轉由飽和脂肪酸棕櫚酸酯誘導的胰島素抵抗性，進行微陣列分析比較用棕櫚酸酯和棕櫚酸酯加油酸酯處理的小鼠肌肉C2C12細胞中miRNA表達譜，發(fā)現(xiàn)具有表達差異。通過定量RT-PCR進一步明確miR-711在胰島素抵抗患者總表達上調(diào)，進一步的機制研究表明，miR -711的過表達其機制是通過下調(diào)胰島素受體底物1(IRS1)的表達以及抑制胰島素刺激的AKT磷酸化和葡萄糖攝取[20]。胰島素抵抗也是心機重構-心力衰竭的獨立危險因素，有研究顯示，miRNA與心肌纖維化有關，但miR-711是否可以通過胰島素抵抗從而參與心力衰竭的生理病理過程尚未報道。

7.miR-711與藥物性肝損傷：藥物的不良反應是常見的，對患者的健康構成了重大的威脅，而藥物性肝損傷是許多藥物的較常見和嚴重的不良反應。傳統(tǒng)藥物性肝損傷的生物學標志物主要是一些酶類，例如AST、ALT，肝細胞內(nèi)的酶可通過被破壞細胞膜進入血液，通過測量外周血液中這些物質(zhì)的含量變化判斷肝損傷嚴重程度。但是這些指標在敏感度、特異性和穩(wěn)定性方面都不能滿足早期肝損傷評價的需要。發(fā)現(xiàn)和運用其他基因來判定肝損傷迫切需要。Wang等[21]觀察在小鼠中使用對乙酰氨基酚過量誘導的肝損傷的模型系統(tǒng)中，對照組和過量組動物之間肝臟組織和血漿中microRNA的光譜和水平比較，差異有統(tǒng)計學意義。乙酰氨基酚過量后24h肝臟中miR-711的表達124倍(log2量表為6.95)，但在血漿樣品中表現(xiàn)出較低水平。一項臨床研究也證實，相比健康受試者，百草枯中毒引起肝損傷患者血漿中的miR-711表達顯著下降[22]。這表明特定血漿miRNA水平表達量變化可能比用于檢測和監(jiān)測藥物誘導的組織損傷的當前標志物更敏感。

三、miR-711的應用價值

1.miR-711作為疾病診斷標志物的臨床價值:疾病發(fā)生時，病變組織和器官的miRNA的表達譜會發(fā)生改變，呈現(xiàn)出疾病特異性表達差異。近年來基礎研究表明，miR-711在多種病理生理過程表達差異性，差異有統(tǒng)計學意義(表3)。在動物實驗中大鼠心肌梗死、小鼠心臟移植相關的缺血再灌注損傷、小鼠控制性皮層撞擊(controlled cortex injury，CCI) 腦皮質(zhì)損傷、單側海馬損傷、對乙酰氨基酚誘導的急性肝臟損傷、棕櫚酸誘導的胰島素抵抗等模型中miR-711均不同程度顯著上調(diào)，其中miR-711在肝臟損傷中表達顯著增高為對照組的124倍，是該模型中升高最明顯的miRNA。臨床研究也發(fā)現(xiàn)，在包括乳腺癌、宮頸癌、前列腺癌、皮膚T細胞淋巴瘤(cutaneousT cell lymphoma，CTCL) 等腫瘤組織和腫瘤細胞外泌體，以及腦卒中患者血漿中，miR-711 的表達具有明顯表達差異，其中在前列腺癌細胞系和K562白血病細胞所分泌的外泌體中，miR-711的含量升高為23～24倍[23]。Ralfkiaer等發(fā)現(xiàn)，miR-711、miR-326、miR-663b、miR-711、miR-203、miR-205所組成的表達譜可用于區(qū)分CTCL和良性皮膚病(牛皮鮮、皮炎等)，其準確率>90%。綜上所述，細胞、血漿、組織中miR-711分子的定量檢測，將對目前臨床相關疾病診斷技術提供重要的補充，并可成為相關疾病診斷的生物學標志物。利用差異表達來辨別疾病的發(fā)生，做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷，為今后的治療提供理論依據(jù)。

2.miR-711可作為疾病的治療靶點之一:miRNA作為基因表達調(diào)控的重要開關，能參與幾乎所有生理病理活動，miRNA的發(fā)現(xiàn)以及其在疾病進程中的重要作用，極大地拓展了生物學功能。通過給TBI大鼠的左腦室注射miR-711 inhibitor后，發(fā)現(xiàn)大鼠運動障礙和認知功能缺陷方面上有著明顯的改善，并

表3 miR-711在疾病中的表達情況

且減少大腦皮層和海馬回神經(jīng)元慢性退行性病變。在心肌梗死的模型中，在第7天和14天梗死區(qū)miR-711表達下調(diào)，其有利于梗死區(qū)局部纖維沉積，瘢痕組織形成，抑制梗死區(qū)的擴展；且miR-711在心肌梗死后的不同時相，不同區(qū)域的表達量不同，提示miR-711的變化可能是條件機纖維化平衡的靶點。miR-711其早期為有利纖維化，晚期為不利纖維化。在疾病治療方面，可以預見在不遠的將來極有可能基于miRNA 的治療引入臨床。

3.miR-711與疾病的預后:腫瘤的預后是當今醫(yī)學的一大難題，但是大量研究表明癌癥的發(fā)生與體內(nèi)miRNA的表達水平有著十分密切的關系，利用miRNA也可以進行藥物治療效果判斷及疾病治療的預后判斷。有研究對28例胃癌組織及癌旁組織microRNA做差異分析，發(fā)現(xiàn)miR-711在胃癌組織表達量降低，并與胃癌的分化程度、分期和淋巴結轉移顯著相關，其結果與患者的臨床特征無關。同樣miR-711在前例腺癌腫扮演著抑癌的作用，其表達與轉移和晚期PCa呈負相關，而腫瘤的分期、淋巴結轉移、腹膜轉移、早期復發(fā)都是腫瘤預后不良的危險因素，miR-711與這些危險因素密切相關，可能是其影響患者總生存期和最終預后的原因。

四、展 望

miR-711作為新發(fā)現(xiàn)的miRNA，其在生命科學領域的研究尚不充分?，F(xiàn)在miR-711的研究主要是在疾病的發(fā)生、發(fā)展中參與細胞生長或增殖、抑制機體炎癥等應激反應的作用，但是在肺癌、肝癌等發(fā)生率高的疾病中尚未被研究報道，甚至關于調(diào)控腫瘤干性、藥物抗性、EMT等方面從未報道。缺乏大樣本、多中心的聯(lián)合檢測數(shù)據(jù)，而在已有的腫瘤研究中尚缺乏體內(nèi)水平的驗證，其在體內(nèi)的機制研究尚不明確，而miR-711作為潛在疾病的預后、診斷治療上的作用，尚需要開展大規(guī)模臨床數(shù)據(jù)的驗證，因此miR-711有巨大的空間可供探索，深入研究其機制，確切理解其分子功能，為未來研究腫瘤及其他疾病的發(fā)生、發(fā)展提供新的思路，為臨床靶向治療及藥物開發(fā)提供理論基礎和新見解。