左志華，曾楚怡，姜 瑤，陶華林，郭永燦

1 西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 檢驗科，四川 瀘州 646000；2西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院 檢驗科，四川 瀘州 646000

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是指在非酒精性因素的作用下，肝細(xì)胞發(fā)生脂肪變性、脂質(zhì)代謝紊亂及異常沉積等一系列臨床病理變化，可從最初的單純性非酒精性脂肪肝、肝炎逐步向肝纖維化、肝硬化過渡，并最終發(fā)展為肝細(xì)胞癌。近年來，隨著生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的改變，全球NAFLD的患病率不斷增加，高達(dá)25.24%，已超越病毒性肝炎成為全球最常見的肝臟疾病[1-2]。然而目前關(guān)于NAFLD形成機(jī)制的研究主要集中于脂質(zhì)代謝紊亂、胰島素抵抗、氧化應(yīng)激等細(xì)胞層次，其具體分子機(jī)制尚不明確。

隨著微陣列檢測技術(shù)的廣泛運用，許多研究發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA(lncRNA)的表達(dá)水平在正常肝組織細(xì)胞與NAFLD之間存在顯著性差異[3]；同時，實驗研究[4]證實，lncRNA可通過參與調(diào)控肝臟脂質(zhì)代謝等相關(guān)信號通路中的基因與蛋白表達(dá)，來促進(jìn)NAFLD的發(fā)生以及向肝纖維化、肝硬化的發(fā)展。lncRNA在NAFLD形成中的作用機(jī)制以及作為診斷標(biāo)志物和治療靶點的潛力，成為了當(dāng)前分子研究的熱點。因此本文主要對近年來報道的參與NAFLD形成的lncRNA及其調(diào)控機(jī)制作一綜述。

1 lncRNA結(jié)構(gòu)特征及生物學(xué)功能

lncRNA是一類轉(zhuǎn)錄本長度大于200個核苷酸的內(nèi)源性非編碼RNA分子，其結(jié)構(gòu)包含5’帽子、3’多聚腺苷尾和多個外顯子[5]。lncRNA除了具有某些與其他小RNA類似的一級結(jié)構(gòu)以及不參與編碼蛋白的特性外，還具有復(fù)雜的多級結(jié)構(gòu)和相對較低的序列保守性。此外，lncRNA在人類基因組中的含量非常豐富，其數(shù)量遠(yuǎn)大于編碼蛋白的基因數(shù)量[6]。lncRNA的分類方式多樣化，常見的分類是根據(jù)其在基因組中的位置，將其分為正義、反義、內(nèi)含子、雙向、基因間lncRNA 5種類型[7]。

起初lncRNA一直被認(rèn)為是基因轉(zhuǎn)錄的副產(chǎn)物，不具有生物學(xué)功能。但近年在高通量測序技術(shù)的運用下，越來越多的證據(jù)表明lncRNA在疾病的表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄過程中的調(diào)控以及胞內(nèi)運輸中具有重要作用[8]。例如，lncRNA可通過與微小RNA(miRNA)或基因的轉(zhuǎn)錄本相結(jié)合，干擾基因的穩(wěn)定性和表達(dá)；甚至參與了mRNA的剪切以及蛋白質(zhì)的修飾和錨定，進(jìn)而參與調(diào)控細(xì)胞的復(fù)制、增殖、凋亡[9]。在NAFLD中，研究人員發(fā)現(xiàn)lncRNA在脂質(zhì)蓄積過程中出現(xiàn)了異常的表達(dá)，如Sun等[10]用微陣列技術(shù)對NAFLD患者和正常人的lncRNA表達(dá)譜進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，535種lncRNA表達(dá)上調(diào)和1200種lncRNA表達(dá)下調(diào)；在Chen等[11]建立的NAFLD嚙齒動物模型中，包括脂肪肝相關(guān)lncRNA家族(fatty liver-related lncRNA,FLRL)在內(nèi)的291種lncRNA隨著肝臟的脂肪變性而表達(dá)失調(diào)。

2 lncRNA在NAFLD形成中的作用

脂質(zhì)異常蓄積是NAFLD形成的首要表征。在這一過程中，許多脂質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子通過不同的信號通路來調(diào)節(jié)脂質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)運和代謝，例如NAD-依賴性的去乙酰化酶1(SIRT1)、脂素-1(lipin-1)、膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1(SREBP-1)。同時在NAFLD脂肪變性的過程中，患者往往會伴隨糖代謝紊亂的發(fā)生，然而隨胰島素抵抗和血糖水平的增加，肝脂肪變性進(jìn)入惡性循環(huán)，最終促進(jìn)NAFLD向肝炎、肝纖維化的轉(zhuǎn)變[12]。近年來，研究證實lncRNA可通過直接靶向糖/脂代謝等信號通路中的轉(zhuǎn)錄因子，或是間接地通過與miRNA結(jié)合作用于靶基因，來調(diào)控下游基因和蛋白的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)NAFLD的發(fā)生發(fā)展(表1)。

表1 lncRNA在NAFLD中的調(diào)控通路與作用機(jī)制

2.1 靶向調(diào)節(jié)NAFLD中脂代謝相關(guān)途徑

2.1.1 lncRNA H19 在肝細(xì)胞內(nèi)，PPARα是一種重要的脂肪生成調(diào)控因子，其作用途徑是通過增強(qiáng)線粒體的氧化反應(yīng)來調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。H19在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠肝臟中明顯上調(diào)，而高表達(dá)的H19可直接競爭結(jié)合miR-130a進(jìn)而抑制PPARα表達(dá)，最終導(dǎo)致脂肪代謝的受阻[13]。此外，在肝細(xì)胞中過表達(dá)外源性H19還能夠上調(diào)生脂轉(zhuǎn)錄因子——MLXIPL來促進(jìn)肝脂肪變性；相反，敲除內(nèi)源性H19明顯減少了肝細(xì)胞脂質(zhì)的積累[14]。

2.1.2 lncRNA NEAT1 NEAT1在許多癌癥中異常上調(diào)，其高表達(dá)往往與患者不良預(yù)后密切相關(guān)[31]。大量研究表明NEAT1在肝細(xì)胞內(nèi)積極參與脂質(zhì)代謝相關(guān)活動，可通過多種途徑促進(jìn)NAFLD的發(fā)生。Chen等[15]通過構(gòu)建體內(nèi)外NAFLD模型發(fā)現(xiàn)，敲除NEAT1能夠促進(jìn)miR-146-5a的表達(dá)并抑制ROCK1的活性，從而通過激活A(yù)MPK途徑來抑制脂質(zhì)蓄積。同時，NEAT1還能與miR-140結(jié)合并協(xié)同作用，使AMPK/SREBP-1信號傳導(dǎo)失活，加劇NAFLD的脂質(zhì)蓄積[16]。最重要的是，Wang等[32]在NAFLD小鼠中注射NEAT1抑制劑后，脂肪變性程度明顯改善，提示NEAT1可能是治療NAFLD的一個潛在靶點。

2.1.3 LncARSR LncARSR是一種與腎細(xì)胞癌耐藥性密切相關(guān)的新型lncRNA，常被報道參與促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖和自我更新。但最近的研究顯示，LncARSR在NAFLD的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。LncARSR在NAFLD患者和小鼠中表達(dá)顯著上調(diào)，對肝臟膽固醇代謝的相關(guān)基因的活性還具有積極調(diào)控作用[33]。例如，Zhang等[17]在NAFLD小鼠模型中進(jìn)行了LncARSR的過表達(dá)和敲除實驗，其結(jié)果顯示，隨著LncARSR的表達(dá)增加，與脂肪酸合成、氧化相關(guān)的基因表達(dá)也相應(yīng)增加，包括SREBP-1c、FASN，有效地促進(jìn)了肝臟脂質(zhì)的積累。但目前關(guān)于LncARSR的研究大多都集中在腫瘤耐藥中，因此LncARSR在NAFLD中的作用途徑還需進(jìn)一步探索。

2.1.4 lncRNA FLRL FLRL是一類被發(fā)現(xiàn)與肝臟脂肪變性密切相關(guān)的lncRNA，包括FLRL1～8等8種lncRNA，廣泛地分布于細(xì)胞核內(nèi)。有研究[11]指出，F(xiàn)LRL3/7/8可分別作用于PPAR信號通路中的關(guān)鍵因子：FABP5、LPL和FADS2，來調(diào)節(jié)肝細(xì)胞的脂肪代謝。此外，熒光素酶實驗[18]顯示，F(xiàn)LRL2能夠與ARNTL、SIRT1特異性結(jié)合，當(dāng)FLRL2過表達(dá)時，ARNTL/SIRT1軸被激活，明顯減輕脂肪變性程度。

2.2 靶向調(diào)節(jié)NAFLD糖代謝相關(guān)途徑

2.2.1 lncRNA SRA SRA是類固醇受體RNA激活基因(steroid receptor RNA activator gene，SRA1)編碼的功能性lncRNA，在糖代謝和脂質(zhì)代謝中具有重要的作用[34]。在肝臟中，SRA主要是通過靶向兩個重要的基因：ATGL和FOXO1，參與NAFLD的形成。ATGL是體內(nèi)重要的甘油三酯水解酶，其在脂質(zhì)代謝中的作用易受到胰島素信號的調(diào)節(jié)，而FOXO1是調(diào)節(jié)肝臟糖異生和胰島素抵抗反應(yīng)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子[35]。同時SRA還能靶向抑制FOXO1基因，調(diào)節(jié)胰島素信號來干擾ATGL的活性和表達(dá)，最終促進(jìn)脂質(zhì)的異常積累[19]。

2.2.2 lncRNA MEG3 MEG3定位于染色體14q32.3，在人類多種惡性腫瘤中低表達(dá)[36]。最近的研究[37]顯示，MEG3同樣在NAFLD患者和小鼠中下調(diào)，其表達(dá)量與肝細(xì)胞脂質(zhì)蓄積程度呈顯著負(fù)相關(guān)。Zhu等[20]曾報道，MEG3在肝臟中可通過靶向FOXO1增加肝細(xì)胞胰島素抵抗反應(yīng)，間接促進(jìn)甘油三酯的積累。另外，Huang等[21]通過NAFLD小鼠實驗證實，MEG3還可通過miR-21/mTOR途徑，調(diào)節(jié)脂肪生成相關(guān)基因的活性，直接誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的積累。因此，對MEG3的深入研究可能為NAFLD的靶向治療提供新的思路。

2.2.3 LncSHGL LncSHGL是在NAFLD和肥胖小鼠中新發(fā)現(xiàn)的特異性lncRNA，積極參與調(diào)節(jié)肝臟糖/脂代謝。在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠肝臟中，LncSHGL表達(dá)下調(diào)；相反，在體外通過轉(zhuǎn)染高表達(dá)的LncSHGL時，NAFLD小鼠的高血糖、胰島素抵抗和脂肪變性癥狀得到良好的改善。同時還指出，LncSHGL可通過激活PI3K/Akt 信號通路和抑制糖代謝途徑中關(guān)鍵酶的活性來抑制肝細(xì)胞脂肪的生成[22]。此外，LncSHGL還能靶向作用于FOXO1，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)胰島素抵抗途徑，促進(jìn)NAFLD的發(fā)生[7]。

2.3 靶向調(diào)節(jié)NAFLD中肝細(xì)胞炎性、纖維化等途徑

2.3.1 Lnc18q22.2和Blnc1 Lnc18q22.2和Blnc1同屬于肝臟特異性lncRNA，在非酒精性肝炎患者中表達(dá)上調(diào)，是反應(yīng)肝炎程度的靈敏指標(biāo)[3,25]。研究[3,23]表明，Lnc18q22.2和Blnc1的過表達(dá)可以加劇肝組織炎癥和纖維化，導(dǎo)致更嚴(yán)重的胰島素抵抗和脂肪變性。在上述過程中，Lnc18q22.2可直接或間接參與NAFLD的炎性變化，包括調(diào)節(jié)氧化還原因子與相關(guān)細(xì)胞凋亡基因的表達(dá)；而Blnc1可通過其伴侶蛋白來減弱NAFLD細(xì)胞促炎因子的信號傳導(dǎo)以及調(diào)節(jié)線粒體的氧化應(yīng)激[23-24]。Zhao等[25]研究指出，Blnc1可攜同誘導(dǎo)LXR-SREBP1c途徑，激活肝脂肪生成程序來加劇NAFLD的進(jìn)展。

2.3.2 lncRNA GAS5和lncRNA HULC 作為肝癌特異性lncRNA，下調(diào)的GAS5和上調(diào)的HULC已分別被證實與肝細(xì)胞癌的發(fā)展密切相關(guān)[38-39]。但GAS5和HULC在肝纖維化轉(zhuǎn)變中同樣具有重要作用，它們可通過不同的途徑促進(jìn)NAFLD的不良進(jìn)展。如有研究[27]發(fā)現(xiàn)，在NAFLD小鼠中注射HULC的抑制劑，MAPK信號通路活性明顯被抑制，最終使大鼠肝臟的纖維化程度和肝細(xì)胞的凋亡狀態(tài)明顯改善。而GAS5可競爭性降低miR-23a的表達(dá)水平，從而抑制PI3K/Akt/mTOR 信號通路促進(jìn)肝細(xì)胞的纖維化[26]。因此，GAS5和HULC或許是改善NAFLD纖維化的潛在靶點。

2.3.3 lncRNA MALAT1 MALAT1位于13號染色體上，起初在非小細(xì)胞肺癌中被發(fā)現(xiàn)與癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和患者的預(yù)后密切相關(guān)[40]，但越來越多的研究證實，MALAT1也積極參與調(diào)控肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展。MALAT1的表達(dá)量在NAFLD患者中顯著高于正常人，同時在構(gòu)建的NAFLD細(xì)胞和小鼠模型中也表達(dá)上調(diào)[28,41]。敲除MALAT1基因可導(dǎo)致SREBP-1c基因的表達(dá)量減少，從而減輕肝細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)蓄積[28]。Malakar等[29]報道，MALAT1可通過增強(qiáng)代謝轉(zhuǎn)錄因子TCF7L2的翻譯來上調(diào)糖酵解基因的表達(dá)并抑制糖異生相關(guān)酶的活性，從而參與肝細(xì)胞內(nèi)的糖代謝過程。MALAT1還可通過刺激CXCL5的表達(dá)來參與調(diào)控炎性趨化因子，促進(jìn)肝細(xì)胞的炎癥和纖維化[30]。

3 小結(jié)和展望

隨著分子技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多研究報道了lncRNA可通過競爭結(jié)合miRNA，直接或間接地調(diào)控肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)代謝、糖代謝等途徑來促進(jìn)NAFLD的進(jìn)展。但其中的具體機(jī)制還尚未完善，例如許多研究都集中于單一lncRNA，可能忽略了多基因組之間的相互作用。因此還需要大量基因和蛋白組學(xué)的基礎(chǔ)實驗來探索lncRNA潛在的靶向下游因子，從而進(jìn)一步完善其在NAFLD中的系統(tǒng)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和作用機(jī)制，有助于為NAFLD的靶向治療開辟新的方向。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：左志華負(fù)責(zé)課題設(shè)計，資料分析，起草論文；曾楚怡、姜瑤參與資料分析，修改論文；陶華林、郭永燦負(fù)責(zé)擬定寫作思路，指導(dǎo)性支持并終審論文。