崔勝宇綜述 浦湧，徐林審校

心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)一直是嚴(yán)重?fù)p害人類健康的重要原因之一，目前，我國CVD患病率仍然處于上升水平，其防治工作刻不容緩[1]。隨著CVD發(fā)病機(jī)制研究不斷深入，微小RNA(microRNA，miRNA)在相關(guān)疾病中發(fā)揮的重要作用逐漸被發(fā)現(xiàn)，而miR-145作為眾多miRNA其中的一種，其在多種CVD中發(fā)揮的積極作用不容忽視，因此，本文旨在對(duì)miR-145在多種心血管疾病中的作用進(jìn)行總結(jié)，以期在未來miR-145能夠成為新型的預(yù)防和治療CVD的干預(yù)靶點(diǎn)應(yīng)用于臨床。

1 miR-145生物學(xué)特征

miRNA是一類微小非編碼RNA，可以與相關(guān)靶基因的3’-非翻譯區(qū)(3’-UTR)結(jié)合，進(jìn)而發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)靶基因的作用[2]，單個(gè)miRNA可以對(duì)多個(gè)mRNA發(fā)揮抑制作用，而單個(gè)mRNA也可以被許多miRNA調(diào)節(jié)。因此，miRNA對(duì)mRNA表達(dá)的調(diào)節(jié)是一個(gè)復(fù)雜的過程，并廣泛參與細(xì)胞增殖、遷移、分化、凋亡、血管增殖等相關(guān)病理生理過程[3]。一般來說，miRNA基因經(jīng)多種酶和復(fù)合物作用，最終形成雙鏈miRNA復(fù)合體調(diào)控靶基因表達(dá)[4-6]。miRNA堿基與靶 mRNA序列部分互補(bǔ)結(jié)合時(shí)，靶基因不被降解，但阻遏靶 mRNA的翻譯；miRNA堿基與靶 mRNA高度互補(bǔ)結(jié)合時(shí)，其作用方式與小干擾RNA相似，可切割、降解靶 mRNA，從而導(dǎo)致基因沉默[3]。

miR-145定位于染色體5q32-33，長(zhǎng)度為4.08 kb，在體內(nèi)的成熟形式有2種：miR-145-3p和miR-145-5p，這2種形式的出現(xiàn)取決于其衍生于前體miRNA雙鏈的哪一側(cè)。miR-145首先在小鼠心臟中檢測(cè)到，隨后在人類結(jié)腸直腸癌和其他組織中檢測(cè)到，中胚層組織如子宮、卵巢、睪丸、前列腺和心臟，相對(duì)富含miR-145[3]。

miR-145-5p(引導(dǎo)鏈)通常與相關(guān)基因靶向結(jié)合，調(diào)控該基因表達(dá)，而miR-145-3p(乘客鏈)通常被降解，它的作用目前還不明確。具體來說，miR-145與轉(zhuǎn)錄物的3'-非翻譯區(qū)(3'-UTR)結(jié)合，通過miR-145獨(dú)特的序列干擾靶標(biāo)mRNA的翻譯或介導(dǎo)mRNA的降解，來負(fù)調(diào)節(jié)該基因的表達(dá)。由于miRNA不需要完全互補(bǔ)以進(jìn)行靶向識(shí)別，因此，miR-145可能同時(shí)調(diào)節(jié)不同的mRNA。眾多研究發(fā)現(xiàn)miR-145在腫瘤中具有重要作用，其在腫瘤組織中通常呈低表達(dá)，并且運(yùn)用相關(guān)方法高表達(dá)miR-145，會(huì)抑制相關(guān)癌基因的表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移[7-10]，提示miR-145可能會(huì)作為抗腫瘤的一種手段。隨著近幾年有關(guān)研究的深入，許多研究都表明miR-145與心血管疾病也有重要關(guān)系，其在心血管組織中表達(dá)程度的高低與相關(guān)疾病的發(fā)生、進(jìn)展及嚴(yán)重程度有密切聯(lián)系。

2 MiR-145與動(dòng)脈粥樣硬化(AS)

AS是多種原因?qū)е碌闹?、大?dòng)脈內(nèi)粥樣斑塊形成，使動(dòng)脈壁增厚、血管狹窄及彈性下降，是腦梗死、冠心病、外周缺血性血管疾病的主要病理基礎(chǔ)。目前，尚沒有完全可靠的指標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)AS的早期診斷，相關(guān)治療也只能延緩和控制AS的進(jìn)展，不能完全逆轉(zhuǎn)斑塊形成。慢性炎性反應(yīng)、血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)表型轉(zhuǎn)換[11]都參與AS的形成與進(jìn)展。最近幾年，miR-145在AS進(jìn)展中發(fā)揮的作用逐漸被發(fā)現(xiàn)，其參與的相關(guān)通路、作用機(jī)制也被證實(shí)，為AS的治療又提供了一種可能的手段。

2.1 MiR-145參與慢性炎性反應(yīng) Zhong等[12]研究發(fā)現(xiàn)miR-145在AS斑塊和VSMCs中隨著AS進(jìn)展其表達(dá)程度逐漸降低，可能是體內(nèi)甲基化系統(tǒng)和去甲基化系統(tǒng)的失衡，引起了miR-145啟動(dòng)子甲基化水平增高所致，并且miR-145的低表達(dá)伴隨著CD137 / NFATc1通路的激活，進(jìn)而誘導(dǎo)VSMCs中NLRP3炎性小體的活化，最終促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展。

巨噬細(xì)胞大量吞噬氧化低密度脂蛋白(oxLDL)在AS慢性炎性反應(yīng)中起中心作用，抑制巨噬細(xì)胞的炎性反應(yīng)，則可能有效控制AS。與Zhong等[12]研究不同，有學(xué)者使用oxLDL處理的THP-1巨噬細(xì)胞發(fā)現(xiàn)對(duì)其轉(zhuǎn)染miR-145后，表現(xiàn)出NF-κB通路的激活，進(jìn)而上調(diào)了腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、C-C基序趨化因子配體2(CCL-2)、CCL-4和CCL-7 這些炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，加重了AS的進(jìn)展，在高脂飲食處理的ApoE基因敲除小鼠中也有同樣的發(fā)現(xiàn)[13]。

miR-145在AS慢性炎性反應(yīng)中發(fā)揮的作用有不同觀點(diǎn)，這可能與不同細(xì)胞發(fā)生的病理改變不同相關(guān)。因此，如果能夠?qū)崿F(xiàn)miR-145的靶向輸送或抑制，就可能有效減緩AS的進(jìn)展。

2.2 miR-145抑制VSMCs表型轉(zhuǎn)化 VSMCs在AS斑塊形成過程中同樣起著不可或缺的作用，VSMCs有收縮型和增殖型2種表型，并且有很強(qiáng)的可塑性，在受到相關(guān)損傷刺激后會(huì)由收縮表型轉(zhuǎn)變?yōu)樵鲋承停瑥亩狗置?、增殖、遷移能力大大增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)AS的進(jìn)展。

相關(guān)研究采用被診斷為AS患者正常的升主動(dòng)脈前壁組織作為AS組，而未被診斷為AS的相同部位組織作為對(duì)照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AS組中miR-145表達(dá)水平明顯降低，伴隨著KLF5、MYOCD基因表達(dá)升高，并證實(shí)了人為高表達(dá)miR-145后可通過靶向抑制KLF5和MYOCD的表達(dá)來抑制VSMCs向增殖型的轉(zhuǎn)變[14]。類似的發(fā)現(xiàn)也在高血糖誘導(dǎo)的AS中被證實(shí)：miR-145在高糖處理的VSMCs中下調(diào)，外源高表達(dá)miR-145可通過抑制ROCK1的表達(dá)來減弱高糖誘導(dǎo)的VSMCs增殖和遷移[15]。

可以看出，miR-145在動(dòng)脈粥樣硬化中發(fā)揮著重要作用，特別體現(xiàn)在對(duì)血管平滑肌細(xì)胞的炎性水平、轉(zhuǎn)分化的調(diào)控，如果能夠在AS患者VSMCs中外源性過表達(dá)miR-145，應(yīng)該能夠起到明顯的治療AS的療效，為今后的AS靶向治療提供了新的見解。

3 MiR-145與心肌梗死(MI)相關(guān)損傷

MI通常是冠狀動(dòng)脈急性持續(xù)性缺血缺氧后引起的心肌壞死，是全世界導(dǎo)致患者死亡的重要原因之一，因此，對(duì)心肌梗死的早期診斷和相關(guān)治療十分關(guān)鍵。近年來，miR-145在心肌梗死中發(fā)揮的作用逐漸被發(fā)現(xiàn)，并被證實(shí)在MI相關(guān)損傷中有著重要的調(diào)控作用。

許多研究都表明miR-145具有減輕心肌梗死后心肌損傷的潛在作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，miR-145參與調(diào)控心肌梗死組織和細(xì)胞的凋亡，miR-145與心肌細(xì)胞的凋亡程度呈負(fù)相關(guān)，人為在心肌組織中高表達(dá)miR-145，可以通過其靶向結(jié)合抑制凋亡相關(guān)基因PDCD4 3’-非翻譯區(qū)的機(jī)制，使心肌凋亡程度和梗死面積均下降[16]；不僅如此，Sun等[17]研究也發(fā)現(xiàn)，缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)可引起miR-145的高表達(dá)，并激活SGK1及其相關(guān)的PI3K/AKT通路減輕了心肌缺血缺氧帶來的損傷。此外，Yuan等[18]同樣發(fā)現(xiàn)，人為高表達(dá)miR-145具有心肌細(xì)胞保護(hù)作用，而這種保護(hù)作用的產(chǎn)生是由于miR-145通過靶向結(jié)合CD40，抑制了缺氧相關(guān)炎性反應(yīng)，從而減輕了心肌梗死后損傷。芬太尼具有對(duì)缺血心肌的保護(hù)作用，這種保護(hù)作用當(dāng)前發(fā)現(xiàn)可能是通過促進(jìn)miR-145表達(dá)并抑制與凋亡相關(guān)的lncRNA MALAT1、Bnip3基因的表達(dá)，來抑制心肌細(xì)胞凋亡，減輕心肌損傷[19]。另有Wang等[20]在遭受缺氧的心臟成纖維細(xì)胞中研究表明，miR-145和KLF5基因的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，證實(shí)了miR-145可通過KLF5-心肌素途徑介導(dǎo)心肌中成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，進(jìn)而阻止不良重構(gòu)并恢復(fù)內(nèi)源性瘢痕愈合和收縮，發(fā)揮保護(hù)心肌梗死后心肌的作用。

雖然還有很多研究都證明miR-145對(duì)心肌梗死后心肌細(xì)胞具有保護(hù)作用，但是也有部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)miR-145可加重心肌缺血缺氧損傷，Wu等[21]在缺血再灌注模型中的研究表明，miR-145由于抑制了雙特異性磷酸酶6的表達(dá)，而使c-Jun N-末端激酶途徑激活，導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡增加，缺血再灌注損傷加重。類似的，Wang等[22]在缺氧的H9C2細(xì)胞中檢測(cè)到miR-145呈高表達(dá)，而其靶基因Rac1呈低表達(dá)，并且抑制miR-145、增加其靶基因Rac1的表達(dá)會(huì)通過激活PI3K/AKT、MAPK/ERK信號(hào)通路使心肌細(xì)胞損害減輕。

miR-145在心肌梗死中發(fā)揮的作用較為復(fù)雜，參與的作用機(jī)制涉及很多方面。對(duì)于miR-145既有減輕缺血心肌損傷又有加重缺血心肌損傷的作用，可能是由于miR-145在心肌梗死后不同時(shí)期的表達(dá)程度有所變化，并且作用機(jī)制有多種，參與多條信號(hào)通路，如果在心肌梗死后不同階段選用對(duì)miR-145不同的調(diào)節(jié)藥物，或者針對(duì)性地靶向不同位點(diǎn)，應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)減輕心肌梗死后心肌損傷的作用。雖然miR-145對(duì)心肌梗死產(chǎn)生的影響仍需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證，但其對(duì)心肌梗死的治療及預(yù)后的評(píng)估[23]提供了一種可能的手段，具有良好前景。

4 miR-145與動(dòng)脈瘤

動(dòng)脈瘤是由于血管壁局部病變或損傷，血管壁減弱，導(dǎo)致動(dòng)脈壁向外膨出，可能是遺傳性疾病或后天性疾病所致。隨著動(dòng)脈瘤尺寸的增加，其破裂的風(fēng)險(xiǎn)增加，可以導(dǎo)致不可控的出血。近幾年對(duì)主動(dòng)脈瘤的研究表明，局部炎性反應(yīng)、血管平滑肌表型調(diào)節(jié)異常、細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)、細(xì)胞凋亡及血管壁的缺失是動(dòng)脈瘤發(fā)生的主要病理過程，miR-145在動(dòng)脈瘤的形成過程中發(fā)揮著一定的作用，并可能成為一種新的治療方式。

有研究發(fā)現(xiàn)，miR-145的過表達(dá)可以有效抑制由AngⅡ誘導(dǎo)的ApoE基因敲除小鼠中腹主動(dòng)脈瘤的形成，這種作用可能是通過miR-145對(duì)MMP-2的抑制作用實(shí)現(xiàn)的，MMP-2的過表達(dá)會(huì)引起細(xì)胞外基質(zhì)的降解，促進(jìn)動(dòng)脈瘤的形成，但此項(xiàng)研究并沒有直接證明MMP-2是miR-145的靶點(diǎn)[24]。

VSMCs表型轉(zhuǎn)化、遷移增生是動(dòng)脈瘤形成過程中重要的一環(huán)[25]。研究表明，miR-145通過靶向作用于KLF5，抑制VSMCs的表型轉(zhuǎn)化，減緩了顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的進(jìn)展[26]。與未破裂的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者比較，在破裂的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者血漿中同樣發(fā)現(xiàn)有miR-145的表達(dá)降低[27]，提示低表達(dá)的miR-145可能有助于對(duì)有破裂可能的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者的早期診斷，并可據(jù)此實(shí)施有效干預(yù)。

然而，不同部位動(dòng)脈瘤中miR-145產(chǎn)生的作用可能不同，Pei等[28]的研究就有不同的發(fā)現(xiàn)：miR-145在升主動(dòng)脈瘤的瘤壁中呈現(xiàn)高表達(dá)的狀態(tài)，并通過TGF-β1通路引起骨橋蛋白和膠原蛋白Ⅲ的表達(dá)增加，加重瘤壁的結(jié)構(gòu)重構(gòu)，促進(jìn)升主動(dòng)脈瘤形成和進(jìn)展。此外，Chen等[29]也證實(shí)，過表達(dá)長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long chain noncoding RNA，lncRNA)MIAT可靶向抑制miR-145的表達(dá)，進(jìn)而通過促進(jìn)PI3K/Akt信號(hào)通路的表達(dá)，增強(qiáng)VSMCs的活力，減輕其凋亡，延緩胸主動(dòng)脈瘤的進(jìn)展。

miR-145在動(dòng)脈瘤疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后中發(fā)揮著重要作用，雖然可能對(duì)不同部位動(dòng)脈瘤產(chǎn)生的作用不同，或者在不同病理過程中發(fā)揮的作用不盡相同，但可以看到miR-145的重要調(diào)節(jié)作用，在未來其可能成為新的靶向調(diào)控位點(diǎn)，來改善和延緩動(dòng)脈瘤疾病進(jìn)展。

5 MiR-145與肺動(dòng)脈高壓(PAH)

PAH是由于不同病因和發(fā)病機(jī)制導(dǎo)致的肺動(dòng)脈壓力升高，預(yù)后往往較差，主要病理生理特征包括肺血管重構(gòu)、肺血管阻力增加及肺動(dòng)脈壓力升高，使右心室后負(fù)荷增加，并最終導(dǎo)致右心衰竭甚至死亡。

研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，miR-145在PAH患者肺的平滑肌細(xì)胞和與PAH病變相關(guān)血管中呈現(xiàn)高表達(dá)，在肺泡管水平的新肌肉化小動(dòng)脈表達(dá)豐富，在腺泡前和腺泡內(nèi)動(dòng)脈中也觀察到其表達(dá)，伴隨著血管肌化，發(fā)現(xiàn)骨形態(tài)發(fā)生蛋白2型受體的低表達(dá)與miR-145的高表達(dá)可能存在著相關(guān)性[30]。不僅如此，Yue等[31]的研究還表明，PAH患者肺組織中高表達(dá)的miR-145伴隨著其靶基因ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1(ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1)的表達(dá)下調(diào)，而抑制miR-145的表達(dá)或過表達(dá)ABCA1之后，可以明顯觀察到肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞增殖和遷移的減弱，進(jìn)而減輕了PAH肺血管的病理重塑。

因此，抑制miR-145在肺組織的高表達(dá)可能作為一種治療PAH有效的方式，但是如何靶向抑制miR-145在PAH患者肺部的高表達(dá)成為了當(dāng)前需要解決的問題。有研究利用功能化的陽離子脂多胺將miR-145的小干擾RNA 送至小鼠的肺部，降低了內(nèi)源性miR-145的水平，減小了50～200 μm大小的動(dòng)脈壁厚度并降低了閉塞性血管病變的密度，改善了右室重構(gòu)及心臟功能[32]，這為開發(fā)靶向作用于肺組織的抑制miR-145藥物提供了新的思路。

6 miR-145與自發(fā)性高血壓

自發(fā)性高血壓發(fā)病機(jī)制未明，血管重構(gòu)是目前普遍接受的病理機(jī)制。血管重構(gòu)不僅體現(xiàn)在VSMCs的排列紊亂，還包括VSMCs的增殖和遷移能力增強(qiáng)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)了在自發(fā)性高血壓大鼠模型中，高表達(dá)的lncRNA-TUG1通過與成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子10(fibroblast growth factor 10，F(xiàn)GF10)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-145，充當(dāng)miR-145的 “海綿”[33]，引起靶基因FGF10表達(dá)的上調(diào)，使VSMCs的增殖和遷移能力增強(qiáng)，加重了自發(fā)性高血壓中的血管重構(gòu)[34]。運(yùn)動(dòng)可以改善高血壓患者的血壓水平，Liao等[35]的研究同樣肯定了miR-145在自發(fā)性高血壓中的積極作用，運(yùn)動(dòng)提高了VSMC中miR-145的表達(dá)水平，其改善高血壓病變血管病理重塑水平的機(jī)制可能涉及到miR-145對(duì)VSMC表型轉(zhuǎn)換的調(diào)控。因此可以看出，針對(duì)miR-145的治療方式在自發(fā)性高血壓中同樣也有著積極作用。

7 小結(jié)

心血管相關(guān)疾病始終是威脅人類生命健康的一大類疾病，miR-145作為一種非編碼RNA，在心血管疾病發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。雖然目前對(duì)于miR-145的研究還不是很透徹，但是很多研究表明，miR-145在心血管疾病中發(fā)揮著積極的作用，調(diào)控其表達(dá)可減輕相關(guān)心血管疾病的病理損害，減緩疾病進(jìn)展。因此，隨著技術(shù)及研究的深入，在未來針對(duì)miR-145的治療，特別是靶向治療，可能在心血管疾病治療領(lǐng)域具有廣闊的前景。