安薪宇， 胡靈溪， 喬 杰， 王榮琦， 南月敏

河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院 中西醫(yī)結(jié)合肝病科， 石家莊 050051

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是臨床上常見的慢性非傳染性疾病，近年來其發(fā)病率逐年升高，嚴(yán)重威脅人類健康。非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是NAFLD進(jìn)展過程中的中間環(huán)節(jié)，可逐漸發(fā)展為肝硬化甚至是肝癌[1]。其發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，飲食、遺傳易感性、異常脂質(zhì)代謝、氧化應(yīng)激、細(xì)胞因子、脂肪因子改變、腸道菌群失調(diào)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、自噬等多重平行因素均發(fā)揮了一定作用[2-3]。其中，microRNA(miRNA)的異常表達(dá)在NASH的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，逐漸成為研究熱點(diǎn)之一(圖1)。

1 miRNA的生物學(xué)作用

miRNA是一類進(jìn)化保守的單鏈RNA，19～23個(gè)核苷酸，內(nèi)源表達(dá)且在轉(zhuǎn)錄后水平進(jìn)行調(diào)控，可以從細(xì)胞、組織和體液中分離出來[4]。在幾乎所有的真核生物中，有數(shù)百個(gè)不同的miRNAs基因控制著一系列生理過程，包括發(fā)育、生長、分化和代謝。miRNA同時(shí)也具有組織特異性，例如miRNA-18、miRNA-20、miRNA-24主要存在于肺臟, 而miRNA-122、miRNA-34、miR-192等主要存在于肝臟[5]。miRNA的異常表達(dá)，會(huì)影響肝臟細(xì)胞的增殖分化，從而導(dǎo)致肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展。

2 miRNA在NASH中的作用

與健康人相比，NASH患者血清或肝組織中miRNA存在不同程度的異常表達(dá)。Pirola等[6]發(fā)現(xiàn)在NASH患者外周血中miR-122、miR-192和miR-375等表達(dá)顯著增強(qiáng)，而miR-133a、miR-133b表達(dá)下調(diào)。同樣Cheung等[7]在體外NASH模型中，發(fā)現(xiàn)miR-126、miR-145、miR-223等表達(dá)下調(diào)；而miR-21、miR-199a、miR-100等表達(dá)上調(diào)?？梢妋iRNA作為慢性肝損傷診斷的血清學(xué)標(biāo)志物及潛在治療靶點(diǎn)，參與了NASH的發(fā)生及進(jìn)展(表1)?，F(xiàn)將NASH發(fā)生發(fā)展過程中miRNA異常表達(dá)及其相關(guān)調(diào)控機(jī)制分述如下。

2.1 miRNA通過參與脂質(zhì)代謝促進(jìn)NASH的形成

在NASH形成過程中，脂質(zhì)代謝起著重要作用，多種機(jī)制參與體內(nèi)膽固醇的代謝，包括：HMG-CoA還原酶與胰島素誘導(dǎo)基因結(jié)合，導(dǎo)致其泛素化和降解；SREBP2可上調(diào)膽固醇攝取和合成的基因[27]；LXR的激活，可促進(jìn)膽固醇代謝為膽汁酸[28]；PPARα通路[29]和SIRT1[30]可減少脂肪堆積。當(dāng)以上調(diào)節(jié)因子受到異常調(diào)控時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致NASH發(fā)生。

2.1.1 miR-155、miR-122通過SREBP途徑參與脂質(zhì)代謝 LXR屬于配體激活轉(zhuǎn)錄因子的核受體超家族，主要包括LXRα和LXRβ兩種亞型[31]。LXRα在肝臟中高度表達(dá)，與SREBP-1c啟動(dòng)子結(jié)合，后者可調(diào)控脂肪酸合成酶、乙酰輔酶a羧化酶等脂肪合成關(guān)鍵基因的表達(dá)，促進(jìn)肝臟中脂質(zhì)合成[32]。研究[8]表明，miR-155可通過結(jié)合LXRα的3′UTR下調(diào)其表達(dá)而減少肝脂肪生成。抑制miR-155可導(dǎo)致肝細(xì)胞內(nèi)異常脂質(zhì)積聚。此外，抑制miR-155會(huì)導(dǎo)致CCAAT /增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(CCAAT/enhancer-binding protein，C/EBP)的豐度更高[9]。C/EBPβ為C/EBP家族中的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，其可激活PPARγ誘導(dǎo)脂肪生成[10]。相反的，miR-155過表達(dá)可抑制C/EBP，減少脂肪生成[11]。

圖1 miRNA導(dǎo)致肝損傷的機(jī)制

有學(xué)者[6,8]發(fā)現(xiàn)當(dāng)miR-122過表達(dá)時(shí)，HMG-CoA還原酶、SREBP-2表達(dá)升高，進(jìn)而抑制脂肪酸合成酶等調(diào)解脂肪代謝關(guān)鍵因子的表達(dá)，最終導(dǎo)致脂質(zhì)合成增多。當(dāng)下調(diào)miR-122時(shí)，二者表達(dá)下降，脂質(zhì)合成減少。Otsuka等[12]發(fā)現(xiàn)miR-122主要通過SREBP途徑參與肝臟的脂質(zhì)代謝。

2.1.2 miR-21、miR-375、miR-34a通過PPARα途徑參與脂質(zhì)代謝 PPARα是配體激活的轉(zhuǎn)錄因子，屬于NR1C核受體亞家族的一員，可通過誘導(dǎo)脂蛋白脂肪酶來降低TG水平，使TG水解為游離脂肪酸和單酰甘油，增加脂解，減少脂肪堆積[29]。Loyer等[14]發(fā)現(xiàn)miR-21在NASH中存在高表達(dá)，通過抑制miR-21可恢復(fù)PPARα的表達(dá)，減少脂質(zhì)合成。

Lei等[16]通過NASH小鼠模型發(fā)現(xiàn)miR-375存在明顯的表達(dá)上調(diào)，直接作用于脂聯(lián)素受體2，促進(jìn)脂肪生成。上調(diào)的miR-375抑制了PPARα通路，從而加重肝脂肪變性。

miR-34a在NASH中表達(dá)上調(diào)。其在肝臟中的直接作用靶點(diǎn)是PPARα和SIRT1。SIRT1是一種蛋白質(zhì)脫乙酰酶，與脂質(zhì)代謝、胰島素抵抗密切相關(guān)，可通過增加胰島素的敏感性，間接下調(diào)三酰甘油脂肪酶的活性來抑制脂肪生成[30]。當(dāng)miR-34a過表達(dá)時(shí)，PPARα和SIRT1的表達(dá)下調(diào)，降低了胰島素的敏感性，三酰甘油脂肪酶活性增加，導(dǎo)致脂質(zhì)異常沉積[17]。

2.2 miRNA通過誘導(dǎo)胰島素抵抗促進(jìn)NASH的發(fā)展 研究[20]表明，miR-103/107在NAFLD患者中表達(dá)增強(qiáng)，其通過誘導(dǎo)胰島素抵抗間接促進(jìn)NAFLD的發(fā)生。沉默miR-103/107可增加脂肪細(xì)胞中直接靶基因小窩蛋白1 的表達(dá)，小窩蛋白1作為胰島素受體的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，可增強(qiáng)機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性。

另外，miR-101-3p在NAFLD患者中表達(dá)下調(diào)。下調(diào)的miR-101-3p降低了脂肪組織抵抗素的表達(dá)，通過調(diào)節(jié)胰島素信號(hào)的關(guān)鍵介質(zhì)來促進(jìn)胰島素抵抗和肝臟炎癥進(jìn)展[21]。

表1 miRNA在NASH中的表達(dá)

2.3 miRNA通過參與炎癥反應(yīng)促進(jìn)NASH的形成

部分miRNA通過參與AMPK信號(hào)通路參與NASH發(fā)生及進(jìn)展，其可通過干擾NF-κB信號(hào)通路抑制炎癥反應(yīng)[33]。PPARα也可以通過下調(diào)肝臟血清淀粉樣蛋白A等的表達(dá)，特異性降低IL-6誘導(dǎo)的急性期反應(yīng)，從而抑制炎癥反應(yīng)[16]。

2.3.1 miRNA通過參與AMPK途徑促進(jìn)NASH的形成 Zhang等[22]發(fā)現(xiàn)miR-378在NASH中表達(dá)明顯上調(diào)。其直接靶向編碼AMPK激活蛋白激酶γ2 (AMPKγ2)的Prkag2，且可顯著增強(qiáng)NF-κB的活性，促進(jìn)TNFα的釋放。過表達(dá)的miR-378增加了AMPKγ2蛋白水平和TNFα的釋放，加重炎癥反應(yīng)。相反，miR-378抑制劑可阻斷NF-κB/TNFα軸，從而減輕炎癥反應(yīng)。

miR-34a是細(xì)胞衰老、凋亡的主要誘導(dǎo)因子。Castro等[18]通過應(yīng)用特異性miR-34a前體的方法證實(shí)：miR-34a的表達(dá)在輕、中度NASH中增加了約2倍，在重度NASH中增加了3倍以上，表明miR-34a在NASH中存在過表達(dá)，且其表達(dá)水平與疾病嚴(yán)重程度呈正比。另外，在NASH患者中， miR-34a的過表達(dá)可通過激活A(yù)MPK途徑誘導(dǎo)NASH的發(fā)生[19]。

2.3.2 miRNA通過參與炎性因子的調(diào)節(jié)促進(jìn)NASH的發(fā)展

He等[23]發(fā)現(xiàn)miR-223在NASH中存在高表達(dá)。CXCL10和TAZ是導(dǎo)致NASH發(fā)生的兩個(gè)重要因素，而CXCL10和TAZ是miR-223的2個(gè)下游靶標(biāo)，miR-223的高表達(dá)降低了二者在肝細(xì)胞中的表達(dá)，從而促進(jìn)了肝臟炎癥及肝纖維化的進(jìn)展。

2.4 miRNA通過線粒體損傷參與NASH形成

2.4.1 氧化應(yīng)激參與NASH形成過程 研究[34-35]證實(shí)，線粒體損傷參與了NASH的形成，而其損傷的原因有很多，如氧化應(yīng)激、氧化還原反應(yīng)的失衡、線粒體未折疊蛋白反應(yīng)(mitochondrial unfolded protein response，UPRmt) 等。線粒體氧化應(yīng)激，導(dǎo)致大量活性氧釋放，影響線粒體功能，最終對(duì)線粒體造成損傷。在NASH患者中，線粒體DNA中MTND1和MTCOI突變明顯增高。當(dāng)miR-122過表達(dá)時(shí)，MTND1和MTCO1的表達(dá)增加，影響線粒體功能，最終導(dǎo)致NASH[13]。

2.4.2 線粒體自噬活性下調(diào)促進(jìn)NASH進(jìn)展 線粒體自噬是體內(nèi)一種保護(hù)機(jī)制，受損的線粒體可通過自噬機(jī)制去除，但在NASH患者中，自噬機(jī)制受損，原因是肝細(xì)胞中miR-214-3p水平增加，抑制了自噬相關(guān)基因Ulk1的表達(dá)。反之，當(dāng)沉默miR-214-3p時(shí)，自噬活性增加，清除體內(nèi)損傷的線粒體，從而減輕NASH[24]。

2.4.3 URRmt的激活 線粒體蛋白失衡可誘導(dǎo)線粒體功能障礙，并發(fā)出逆行線粒體與細(xì)胞核串?dāng)_的信號(hào)，導(dǎo)致UPRmt的激活，線粒體未折疊蛋白增加，線粒體功能受損。Yang等[35]發(fā)現(xiàn)，miR-29a過表達(dá)可靶向抑制糖原合酶激酶3β，抑制UPRmt活化，從而改善NASH。

2.5 miRNA與菌群失調(diào)促進(jìn)NASH進(jìn)展 腸-肝軸在調(diào)節(jié)機(jī)體脂質(zhì)代謝方面起重要作用。當(dāng)細(xì)菌或其產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到門靜脈循環(huán)將導(dǎo)致細(xì)菌易位、菌群失調(diào)。作為微生物抗原的脂多糖會(huì)影響體內(nèi)miRNA的表達(dá)，最終導(dǎo)致NASH的發(fā)生[36]。Blasco-baque等[15]在NASH小鼠模型中發(fā)現(xiàn)miR-21 在肝細(xì)胞中的表達(dá)受脂多糖調(diào)控，且存在劑量依賴性。其靶向基因可刺激促炎因子TNFα和IL-8等的釋放，加重肝臟炎癥，促進(jìn)NASH進(jìn)展。

2.6 miRNA通過參與肝纖維化促進(jìn)NASH的發(fā)展 miR-192在NASH患者中表達(dá)上調(diào)，通過激活TGFβ/Smad信號(hào)，參與肝纖維化過程[7]。TGFβ在肝纖維化中起關(guān)鍵作用，可促進(jìn)炎性細(xì)胞的涌入和激活，還可觸發(fā)肝星狀細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為肌成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致肝細(xì)胞凋亡，最終導(dǎo)致肝纖維化的發(fā)生[25]。

研究[26]發(fā)現(xiàn)miR-29b在NASH患者中表達(dá)下調(diào)，通過與Ⅰ型膠原Α1的3′UTR相互作用調(diào)節(jié)膠原蛋白的表達(dá)。miR-29b的低表達(dá)促進(jìn)Ⅰ型膠原Α1的表達(dá)。另外，miR-106a/b、miR-20a/b、miR-26a/b等均可影響Ⅰ型和Ⅳ型膠原合成，從而促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生發(fā)展[37]。

3 小結(jié)

目前，大多數(shù)研究都是通過創(chuàng)建動(dòng)物模型、體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)來研究miRNA在NASH中的作用，雖然不能完全反映人類NASH的病理學(xué)及細(xì)胞學(xué)改變，但也為臨床應(yīng)用提供了重要的參考價(jià)值。已有研究[20]證實(shí)，應(yīng)用熊去氧膽酸可抑制SIRT1通路，抑制miR-34的過表達(dá)，從而治療NASH。也有研究[30]證明，靜脈注射miR-29a模擬物可以減輕肝臟中膽管結(jié)扎誘導(dǎo)的UPRmt，miR-29a可作為未來治療NASH的新靶點(diǎn)。miR-122抑制劑RG-101和Miravirsen已用于治療丙型肝炎Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)，且取得了較好療效[38-39]，推測miR-122抑制劑也可用于減少脂肪堆積，治療NASH。但miRNA在NASH中起的具體作用仍不是很清楚。進(jìn)一步加強(qiáng)miRNA參與NASH形成機(jī)制的研究，闡釋miRNA與下游因子調(diào)控作用的具體機(jī)制，結(jié)合臨床研究，不僅可以提供用于NASH診斷和預(yù)后判斷的高靈敏度的血清學(xué)標(biāo)志物，還將使miRNA靶向治療NASH成為可能。

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：安薪宇負(fù)責(zé)課題設(shè)計(jì)，資料分析，撰寫論文；胡靈溪、喬杰參與收集數(shù)據(jù)，查閱文獻(xiàn)；王榮琦、南月敏對(duì)文章的知識(shí)性內(nèi)容做批判性審閱、指導(dǎo)。