許曉紅，關紅瓊

子癇前期（pre-eclampsia，PE）是一種妊娠特異性疾病，指妊娠20周后出現(xiàn)收縮壓≥140 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）和（或）舒張壓≥90 mmHg，伴或不伴蛋白尿及各系統(tǒng)出現(xiàn)功能紊亂，是孕產(chǎn)婦和胎兒發(fā)病率和死亡率上升的主要原因，患病率約為6%～8%[1]。盡管目前對PE的病因進行了廣泛的研究，但其發(fā)病機制仍未明確，涉及遺傳學、免疫學和內(nèi)分泌學等領域，終止妊娠仍然是治療PE的唯一有效方法[2]。研究顯示，胚胎著床時，滋養(yǎng)細胞黏附在母體子宮內(nèi)膜上，然后侵入母體子宮內(nèi)膜，導致母體螺旋動脈蛻膜化和重塑，最終形成胎盤[3]。目前，在人類胎盤發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)了2種主要的滋養(yǎng)細胞譜系——絨毛滋養(yǎng)層細胞和絨毛外滋養(yǎng)層細胞，絨毛外滋養(yǎng)層細胞的侵襲是胚胎著床和胎盤形成的重要過程。絨毛外滋養(yǎng)層細胞侵襲不充分和子宮螺旋動脈重塑受損是PE發(fā)生的主要因素，因此，對滋養(yǎng)層細胞生物學行為調(diào)控因子的研究有助于學者們了解PE的發(fā)病機制以及尋找防治PE的方法。很多研究表明，長鏈非編碼 RNA（long non-coding RNA，lncRNA）可能通過影響滋養(yǎng)層細胞的功能參與PE的發(fā)生、發(fā)展?，F(xiàn)就lncRNA調(diào)控PE中滋養(yǎng)細胞的功能和機制的最新研究進展進行綜述。

1 lncRNA的概述

隨著轉錄組測序、全基因組測序以及基因組芯片技術的發(fā)展，研究人員發(fā)現(xiàn)人類基因組包含的不僅是蛋白質(zhì)編碼基因，只有1%～2%的基因組轉錄成蛋白質(zhì)，超過70%以上的基因組在生命活動中轉錄形成非編碼RNA，這意味著非編碼RNA在復雜的生物體中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[4]。非編碼RNA被分為幾個亞型，如管家RNA、短鏈非編碼RNA（sncRNA）和lncRNA。管家RNA包括核糖體RNA（rRNA）、轉移 RNA（tRNA）、小核 RNA（snRNA）和小核仁RNA（snoRNA）。sncRNA的長度小于200個核苷酸，包括微小 RNA（microRNA，miRNA）、小干擾RNAs（siRNA）、環(huán)狀 RNA、剪接位點 RNA、啟動子相關的短 RNA和 3′端非翻譯區(qū)衍生的 RNA[5]。LncRNA是指長度超過200個核苷酸，并且缺乏蛋白質(zhì)編碼能力的RNA。LncRNA是由RNA聚合酶Ⅱ催化的多聚腺苷酸，大多數(shù)lncRNA位于細胞質(zhì)中，但也有一些同時存在于細胞質(zhì)和細胞核中[6]。LncRNA根據(jù)其在基因組的位置，可分為5大類：①正義lncRNA或②反義lncRNA，指分別在相同或相反的鏈上重疊另一個轉錄物的一個或多個外顯子；③雙向lncRNA，指序列位于鄰近編碼轉錄物的相反鏈上時，其轉錄起始距離小于1 000個堿基對；④內(nèi)含子lncRNA，指完全來自于第2個轉錄物的內(nèi)含子；⑤基因間lncRNA，指位于2個基因之間的基因組間隔內(nèi)。根據(jù)其功能，lncRNA可分為4大類：①信號分子；②誘餌分子；③引導分子；④骨架分子[7-9]。生物學中基因調(diào)控的傳統(tǒng)觀點是通過DNA→mRNA→蛋白質(zhì)的中心法則來圍繞蛋白質(zhì)編碼基因[5]，然而，lncRNA通過多種機制發(fā)揮調(diào)控功能，包括lncRNA-miRNA相互作用、lncRNA-mRNA相互作用、lncRNA-蛋白質(zhì)相互作用[10]。LncRNA廣泛參與生物體的各種生理過程，具有豐富的生物學功能，可以在轉錄、轉錄后和表觀遺傳水平上調(diào)控靶基因的表達。LncRNA還可以影響疾病的發(fā)展，因此甚至可用于診斷和治療疾病[11]。雖然發(fā)現(xiàn)的lncRNA數(shù)量不斷增多，但大多數(shù)的生物學意義和功能仍不清楚。目前對lncRNA在胎盤發(fā)育中的作用還知之甚少，主要從胎盤病理學的研究中推測。鑒于滋養(yǎng)層細胞和癌細胞在胎盤形成過程中的相似特征，學者們進行了廣泛的體外研究，以闡明這些lncRNA在滋養(yǎng)層細胞生理過程中的作用。

2 lncRNA與PE

越來越多的研究表明，lncRNA參與了PE的發(fā)生、發(fā)展，例如lncRNA可通過改變滋養(yǎng)層細胞的生物學功能（包括細胞增殖、遷移、侵襲和凋亡）、免疫調(diào)節(jié)、表觀遺傳調(diào)控、蛻膜化和能量代謝來影響PE的發(fā)生和發(fā)展[2]?，F(xiàn)主要討論在PE中l(wèi)ncRNA表達升高或下降對滋養(yǎng)層細胞的增殖、遷移、侵襲和凋亡發(fā)病機制中的作用。

2.1 PE中相關lncRNA表達升高 研究顯示，lncRNA在PE胎盤和血清組織中表達升高可以通過作為miRNA海綿間接下調(diào)靶基因及信號通路來影響滋養(yǎng)層細胞增殖、遷移、侵襲和凋亡，見表1。近年來，lncRNA-miRNA相互作用引起了學者們的廣泛關注。在這一機制中，lncRNAs作為特異性miRNA的競爭內(nèi)源性RNA（ceRNA），發(fā)揮miRNA海綿吸附作用，抑制miRNA的調(diào)控功能，從而調(diào)節(jié)miRNA靶向基因的表達[12]。LncRNA Gas5在PE胎盤中表達上調(diào)，Gas5與miR-21具有分子海綿的作用，通過抑制磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信號通路及其下游蛋白基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）和TP53的活性，從而抑制滋養(yǎng)細胞的增殖、遷移和侵襲來參與PE的發(fā)生、發(fā)展[13]。Liu等[14]報道，lncRNA DLX6-AS1在PE胎盤組織中表達水平較高，DLX6-AS1通過作為miR-149-5p的海綿調(diào)控滋養(yǎng)細胞增殖、侵襲和血管生成，并通過調(diào)節(jié)ERp44的表達來影響PE的發(fā)生。另有Tan等[15]研究表明，lncRNA DLX6-AS1還可通過miR-376c/GADD45A軸削弱滋養(yǎng)細胞的增殖、遷移和侵襲能力，從而導致PE。此外，Cheng等[16]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA Linc00261在PE患者胎盤組織中表達升高，Linc00261過表達可抑制HTR-8/SVneo細胞的侵襲和遷移，誘導細胞凋亡，并使細胞周期阻滯在G0/G1期。Linc00261作為miR-558的ceRNA發(fā)揮作用，并且miR-558受Linc00261負調(diào)控，該研究發(fā)現(xiàn)miR-558通過靶向HTR-8/SVneo細胞的3′端非翻譯區(qū)，負調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子4（TIMP4）的表達。因此，Linc00261可能通過靶向miR-558/TIMP4軸抑制滋養(yǎng)層細胞的侵襲和遷移，參與PE的發(fā)病機制。

在PE胎盤中表達升高的lncRNA除了可以作為miRNA海綿間接下調(diào)靶基因及信號通路來影響滋養(yǎng)層細胞的生物學功能外，還可以通過表觀遺傳調(diào)控、免疫調(diào)節(jié)及其他途徑影響滋養(yǎng)層細胞的生物學功能，見表1。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA UCA1在PE的胎盤中高度表達，UCA1通過表觀遺傳學調(diào)控JAK2的表達，從而抑制滋養(yǎng)層細胞的侵襲和增殖，促進凋亡[17]。CCL5與胎盤炎癥有關，lncRNA uc003fir在PE母體血漿和胎盤中表達明顯高于對照組，其可促進CCL5的表達，對PE滋養(yǎng)細胞的增殖和遷移產(chǎn)生抑制作用[18]。Huang等[19]在PE大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，lncRNA uc.187在PE大鼠胎盤組織中高表達，與滋養(yǎng)細胞的異常侵襲降低有關。另外，Cao等[20]采用實時熒光定量聚合酶鏈反應（qRT-PCR）方法檢測人PE胎盤組織發(fā)現(xiàn)uc.187表達明顯上調(diào)，蛋白質(zhì)印跡（Western blotting）方法檢測發(fā)現(xiàn)uc.187可以調(diào)控增殖相關蛋白（PCNA、Ki-67）、侵襲相關蛋白（MMP-2/MMP-9、TIMP-1）、凋亡相關蛋白（caspase-3、Bcl-2），這些結果表明uc.187在滋養(yǎng)細胞侵襲、增殖和凋亡中發(fā)揮重要作用。lncRNA uc.294在早發(fā)性子癇前期中上調(diào)，導致 PCNA/KI67、MMP-2/MMP-9、Caspase-3 蛋白表達降低，Bcl-2蛋白表達升高，從而抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖和侵襲，促進凋亡，提示uc.294異常表達可能與PE相關[21]。LncRNA MIR503HG在PE胎盤組織中高表達，通過調(diào)節(jié)MMPs和NF-κB信號通路可抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖、侵襲和遷移，并誘導細胞凋亡，使細胞周期阻滯于G0/G1期參與PE的發(fā)生、發(fā)展[22]。研究顯示，lncRNA HOXD-AS1在PE中表達升高通過MAPK通路調(diào)控滋養(yǎng)細胞增殖，參與PE的發(fā)病機制[23]。此外，lncRNA PRNCR1在PE胎盤組織中高表達，并通過調(diào)節(jié)MAPK信號通路促進PE 的進展[24]。

2.2 PE中相關lncRNA表達降低 LncRNA除了在PE中表達升高影響PE的發(fā)病機制外，很多研究發(fā)現(xiàn)lncRNA在PE中表達降低也可以通過作為miRNA海綿調(diào)節(jié)靶基因的表達來影響滋養(yǎng)細胞的生物學功能，見表2。研究表明，PE患者胎盤中l(wèi)ncRNA MALAT1表達減少而miR-206表達增加，MALAT1作為miR-206的分子海綿，激活胰島素樣生長因子1（IGF-1）/PI3K/Akt信號通路，從而調(diào)控滋養(yǎng)細胞的遷移和侵襲[25]。LncRNA LINC00511富含于細胞質(zhì)中，并可作為miR-29b-3p的分子海綿，轉錄因子AP2γ直接與LINC00511的啟動子區(qū)域結合進而激活轉錄[26]。AP2γ介導的LINC00511下調(diào)可能通過調(diào)節(jié)miR-29b-3p/Cyr61軸來抑制滋養(yǎng)層細胞的侵襲，參與PE的進展。Gong等[27]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA TDRG1在PE胎盤中的表達明顯下調(diào)，TDRG1可能通過與miR-214-5p結合及調(diào)節(jié)Notch信號通路來調(diào)節(jié)滋養(yǎng)細胞的增殖、遷移和侵襲。此外，Zhu等[28]研究表明，在PE胎盤組織中，lncRNA CRNDE的表達顯著下調(diào)，miR-1277受CRNDE負調(diào)控，是CRNDE的直接靶點。LncRNA CRNDE可能通過調(diào)節(jié)miR-1277來抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖、遷移和侵襲，并影響上皮間質(zhì)轉化的形成。LncRNA TUG1的下調(diào)通過海綿化miR-204-5p來調(diào)節(jié)滋養(yǎng)細胞的遷移和侵襲，TUG1/miR-204-5p軸可能與PE的發(fā)病機制有關[29]。LncRNA AGAP2-AS1在PE中表達下調(diào)可以抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖和侵襲，并通過海綿miR-574抑制JDP2的表達促進細胞凋亡，這些結果表明了子宮螺旋動脈重塑障礙，進一步促進了PE的發(fā)生和發(fā)展[30]。Zhang等[31]通過qRT-PCR方法檢測PE患者血漿中l(wèi)ncRNA FOXD2-AS1的表達，發(fā)現(xiàn)其明顯降低，F(xiàn)OXD2-AS1通過影響miR-3127水平來調(diào)節(jié)MMP-2和MMP-9水平，從而調(diào)控滋養(yǎng)細胞的增殖、侵襲和遷移。

表1 PE中與滋養(yǎng)細胞功能相關的表達升高的lncRNA

表2 PE中與滋養(yǎng)細胞功能相關表達降低的lncRNA

LncRNA在PE患者的胎盤中表達降低，除了作為miRNA海綿間接下調(diào)靶基因及信號通路來影響滋養(yǎng)層細胞的生物學功能外，還可以通過其他方式調(diào)控滋養(yǎng)層細胞的生物學功能，見表2。Zhang等[32]報道lncRNA PUM1通過轉錄后機制下調(diào)lncRNA HOTAIR的表達來抑制PE滋養(yǎng)層細胞的侵襲。Wu等[33]研究發(fā)現(xiàn)PE患者胎盤linc00473表達下調(diào)，linc00473通過與LSD1結合調(diào)控TFPI2的轉錄，使細胞周期阻滯于G0/G1期，可抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖、侵襲和遷移，促進細胞凋亡，而過表達linc00473則作用相反。這表明linc00473是參與調(diào)控PE滋養(yǎng)層細胞生物學活性的重要調(diào)節(jié)分子。Wang等[34]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA PVT1基因敲除可顯著抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖、遷移和侵襲能力，促進細胞凋亡，可能通過PI3K/AKT途徑破壞滋養(yǎng)層細胞的功能參與PE。此外，Xu等[35]研究顯示，PVT1主要定位于細胞核，PVT1低表達通過與EZH2結合抑制ANGPTL4轉錄，促進G0/G1期集聚，S期減少，并且PVT1可能通過與PRC2結合并抑制PE中滋養(yǎng)層細胞ANGPTL4的表達來發(fā)揮其功能。Zou等[36]研究表明，MVIH低表達通過調(diào)節(jié)Jun-B蛋白抑制滋養(yǎng)層細胞的增殖、遷移、侵襲和血管生成，影響螺旋動脈重塑過程，參與PE的發(fā)病。

3 結語

LncRNA是近年研究的熱點，其種類繁多以及功能復雜，尚未研究透徹。LncRNA在腫瘤的發(fā)生和治療方面的研究已經(jīng)取得較好的進展，但目前關于lncRNA在PE發(fā)病機制中的研究較少。LncRNA在胎盤和血清中的表達變化通過多種路徑影響著滋養(yǎng)層細胞增殖、遷移、侵襲和凋亡，進而影響胎盤功能，與PE的發(fā)生、發(fā)展密切相關。因此，研究PE相關的lncRNA表達有助于進一步闡明PE的發(fā)病機制，為PE的預測和診斷提供靶點。