李雯，蔣虎剛，王新強(qiáng)，嚴(yán)春艷，陳玉林，黃倩，趙信科,2

1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院，甘肅蘭州 730101；2.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合心血管臨床醫(yī)學(xué)中心，甘肅蘭州 730000

心肌梗死（myocardial infarction，MI）是心肌組織的缺血性壞死，一般是指血供大量減少或中斷后出現(xiàn)心肌損傷、壞死的臨床證候，是最常見(jiàn)、危害最大的心血管疾病之一[1]。心肌細(xì)胞缺血性壞死激活神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，誘導(dǎo)部分基因表達(dá)異常，導(dǎo)致心肌重構(gòu)。心肌纖維化（myocardial fibrosis，MF）是心肌組織對(duì)缺血刺激產(chǎn)生的一種自我修復(fù)的過(guò)程。在MI 早期，可形成瘢痕，防止心臟破裂；在MI 后期，隨著細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）的過(guò)度蓄積，無(wú)收縮功能的瘢痕組織替代受損的心肌，心室順應(yīng)性下降[2]。MI 早期局灶性纖維化瘢痕的形成促使心肌愈合，防止心臟破裂，存活的心肌細(xì)胞可代償性維持正常心臟功能，晚期逐漸演變成MF。心肌梗死后心肌纖維化（cardiac fibrosis after myocardial infraction，CFMI）直接影響MI 的預(yù)后與轉(zhuǎn)歸，也是心肌重構(gòu)的重要指標(biāo)。MF 幾乎與每種類型的心肌疾病相關(guān)，是各種心血管疾病的晚期病理生理表現(xiàn)。在病理?xiàng)l件下，心肌成纖維細(xì)胞增殖分化為肌成纖維細(xì)胞，產(chǎn)生過(guò)量的ECM，形成膠原豐富的纖維化瘢痕[3]。研究發(fā)現(xiàn)，CFMI 的潛在機(jī)制包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、內(nèi)皮素-1、血管緊張素Ⅱ（angiotensin Ⅱ，AngⅡ）、血小板源性生長(zhǎng)因子及心肌ECM 的過(guò)量產(chǎn)生和沉積，ECM 包括Ⅰ型膠原（collagenⅠ，ColⅠ）、Ⅲ型膠原（collagen Ⅲ，ColⅢ）、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）2 和MMP9[4]。

長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一類長(zhǎng)度大于200 個(gè)核苷酸的非編碼RNA，在轉(zhuǎn)錄、調(diào)節(jié)、分化、細(xì)胞重編程等過(guò)程中發(fā)揮重要作用[5]。lncRNA 的基因調(diào)控機(jī)制較為復(fù)雜，涉及基因表達(dá)的激活和抑制及染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)控[6]。研究證實(shí)，lncRNA 主要通過(guò)以下方式調(diào)控基因表達(dá)：①染色質(zhì)修飾，通過(guò)染色質(zhì)相互作用和重塑調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄程序；②轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控，lncRNA 可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子、RNA聚合酶活性；③轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控，lncRNA 可調(diào)節(jié)mRNA 轉(zhuǎn)錄后各環(huán)節(jié)；④表觀遺傳學(xué)水平，lncRNA可影響基因甲基化、乙酰化修飾等[7-9]。近年來(lái)，lncRNA 的表達(dá)與調(diào)控作用逐漸成為研究熱點(diǎn)。lncRNA 在CFMI 中扮演重要角色，可通過(guò)多種途徑調(diào)控CFMI 進(jìn)程。本文將對(duì)lncRNA 在CFMI 中的調(diào)控作用作一綜述。

1 lncRNA 通過(guò)介導(dǎo)微RNA 調(diào)控CFMI

微RNA（microRNA，miRNA）是一類序列高度保守的內(nèi)源性單鏈非編碼小分子RNA，可干預(yù)多種細(xì)胞信號(hào)通路的生理和病理過(guò)程[10]。現(xiàn)已證實(shí)，多種miRNA 可調(diào)節(jié)CFMI 的不同分子和信號(hào)通路[11]。lncRNA通常含有與miRNA互補(bǔ)的結(jié)合位點(diǎn)，與miRNA結(jié)合，充當(dāng)miRNA 海綿，間接調(diào)控靶向miRNA 特定蛋白編碼基因的表達(dá)[12]。lncRNA 通過(guò)吸收靶miRNA，減輕miRNA 對(duì)靶基因的抑制作用?！案?jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA 假說(shuō)”便是基于這一作用機(jī)制提出的。

1.1 lncRNA H19 與CFMI

lncRNA H19 是一種母本表達(dá)的印跡基因，也是少數(shù)人和小鼠之間保守度極高的lncRNA，在細(xì)胞增殖和分化調(diào)控中發(fā)揮關(guān)鍵作用[13]。lncRNA H19 在胚胎發(fā)育過(guò)程中高度表達(dá)，且在成人骨骼肌和心臟中表達(dá)[14]。lncRNA H19 在體內(nèi)的表達(dá)使ECM 組分的轉(zhuǎn)錄發(fā)生變化。心肌損傷后，lncRNA H19 調(diào)控膠原和纖維連接蛋白等ECM 組分，從而調(diào)節(jié)CFMI。Choong 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA H19 通過(guò)抑制Y 盒結(jié)合蛋白-1，特異性調(diào)節(jié)Col Ⅰ的表達(dá)，促進(jìn)CFMI。Zhang 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，MI 后，lncRNA H19 的表達(dá)顯著下調(diào)，而心肌成纖維細(xì)胞損傷后高度富集并廣泛上調(diào)。敲除lncRNA H19 的直接結(jié)合靶點(diǎn)miRNA-22-3p后，MI 面積顯著縮小，CFMI 減輕且心功能改善。綜上所述，lncRNA H19 通過(guò)靶向調(diào)控miRNA-22-3p促進(jìn)CFMI。

1.2 lncRNA MHRT 與CFMI

研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 肌球蛋白重鏈相關(guān)RNA 轉(zhuǎn)錄本（myosin heavy chain associated RNA transcript，MHRT）在成人心臟中大量存在，可抑制心肌細(xì)胞凋亡，在多種惡性疾病中表達(dá)異常，在MI 患者中表達(dá)顯著上調(diào)[17]。MHRT 基因敲除后，心肌細(xì)胞凋亡顯著增加。miR-3185 是lncRNA MHRT 的靶基因，Lang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)lncRNA MHRT 將促進(jìn)心肌組織膠原蛋白的生成和心肌組織心肌成纖維細(xì)胞的增殖，促進(jìn)CFMI；同時(shí)，過(guò)表達(dá)lncRNA MHRT 將降低miR-3185 的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)miR-3185 對(duì)TGF-β1 的抑制作用，促進(jìn)CFMI；過(guò)表達(dá)miR-3185 可抑制TGF-β1 誘導(dǎo)的ColⅠ和Col Ⅲ上調(diào)，改善CFMI。

1.3 lncRNA MIAT 與CFMI

心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄本（myocardial infarction associated transcript，MIAT）是一種高度保守的哺乳動(dòng)物lncRNA[19]。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA MIAT 參與各種生理和病理過(guò)程，包括神經(jīng)元發(fā)育、核小體形成、微血管功能障礙及MI 等[22]。miR-24 是lncRNA MIAT的靶基因，F(xiàn)urin 是miR-24 的靶基因，表達(dá)趨勢(shì)與miR-24 相反。Furin 通過(guò)介導(dǎo)TGF-β1 支配CFMI 的進(jìn)展。Qu 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在MI 后或行AngⅡ治療后，MIAT、Furin、TGF-β1 的表達(dá)均升高；在MIAT敲除后，F(xiàn)urin、TGF-β1 的表達(dá)則降低。此外，在MI 模型中，敲除MIAT 并過(guò)表達(dá)miR-24 后，MF 被顯著抑制，心功能顯著改善。

1.4 lncRNA n379519 與CFMI

Huang 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA n379519 的基因組序列在哺乳動(dòng)物中高度保守，并參與纖維化相關(guān)基因的調(diào)控。lncRNA n379519 的潛在結(jié)合位點(diǎn)包含miR-30，二者表達(dá)趨勢(shì)相反。沉默lncRNA n379519可改善心肌間質(zhì)纖維化和收縮功能，減少膠原沉積，減緩CFMI 進(jìn)程，對(duì)心臟起到保護(hù)作用。Wang 等[23]發(fā)現(xiàn)，lncRNA n379519 在MI 小鼠的心肌成纖維細(xì)胞中表達(dá)顯著上調(diào)；lncRNA n379519 基因敲除后，膠原蛋白的產(chǎn)生得到抑制，心功能得以改善。此外，在動(dòng)物模型中過(guò)表達(dá)miR-30，可降低結(jié)締組織生長(zhǎng)因子水平，減少膠原沉積；當(dāng)miR-30 表達(dá)降低時(shí)，促纖維化基因的抑制得到增強(qiáng)[24]。

1.5 lncRNA PFL 與CFMI

lncRNA NONMMUT022555，即lncRNA PFL，是一種促纖維化 lncRNA。lncRNA PFL 的靶點(diǎn)miRNA let-7d 是一種抗纖維化的miRNA，血小板活化因子受體Ptafr 是let-7d 的直接靶點(diǎn)。Liang 等[25]發(fā)現(xiàn)，在MI 小鼠模型中，lncRNA PFL 表達(dá)顯著上調(diào)后將促進(jìn)心肌成纖維細(xì)胞的形成；敲除lncRNA PFL 可減輕MI 小鼠的MF，改善心功能；過(guò)表達(dá)lncRNA PFL 后，let-7d 的表達(dá)和活性降低，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合let-7d，抑制Ptafr 的表達(dá)，增加細(xì)胞活力，促進(jìn)心肌成纖維細(xì)胞-肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致CFMI 的形成，加重心臟重構(gòu)和心功能障礙。

1.6 lncRNA SNHG7 與CFMI

小核RNA 宿主基因7（small nuclear RNA host gene 7，SNHG7）是惡性腫瘤的潛在分子標(biāo)志物[26]。CFMI 在MI 后表達(dá)上調(diào)，miR-34-5p 是lncRNA SNHG7 的靶點(diǎn)，miR-34-5p 通過(guò)靶向Rho 相關(guān)卷曲螺旋蛋白激酶1（Rho-associated coiled coil-containing protein kinase 1，ROCK1），抑制心臟心肌成纖維細(xì)胞的纖維生成。ROCK1 是TGF-β 信號(hào)通路的關(guān)鍵效應(yīng)因子，破壞其基因可減輕MF[27]。Wang 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)lncRNA SNHG7 可抑制miR-34-5p 的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞增殖和心肌成纖維細(xì)胞-肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化，沉默lncRNA SNHG7 可減輕CFMI，消除心臟重構(gòu)，改善心功能。

1.7 lncRNA XIST 與CFMI

lncRNA X-非活動(dòng)特異性轉(zhuǎn)錄本（X-inactive specific transcript，XIST）在心臟肥大小鼠中高度表達(dá)，通過(guò)靶向miRNA 的上調(diào)，促進(jìn)心肌肥大的進(jìn)展，并在纖維化的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[29]。miR-155-5p 是lncRNA XIST 的潛在靶點(diǎn)之一，lncRNA XIST 可直接靶向調(diào)節(jié)miR-155-5p 的表達(dá)。Zhang 等[30]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA XIST 沉默后，miR-155-5p 表達(dá)下調(diào)，失去對(duì)心肌成纖維細(xì)胞中ColⅠ、Col Ⅲ和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白表達(dá)水平的抑制作用，促進(jìn)心肌成纖維細(xì)胞的增殖及纖維化相關(guān)蛋白的表達(dá)。

1.8 lncRNA GAS5 與CFMI

lncRNA 生長(zhǎng)抑制特異性轉(zhuǎn)錄本5（growth arrestspecific transcript 5，GAS5）在細(xì)胞增殖、生長(zhǎng)阻滯、細(xì)胞凋亡、腫瘤轉(zhuǎn)移等多種生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮重要作用[31]。lncRNA GAS5 在MI 中下調(diào)。Tao 等[32]研究證實(shí)，在體外lncRNA GAS5 表達(dá)上調(diào)，可通過(guò)分泌miR-21 抑制心肌成纖維細(xì)胞的激活。Akkoc 等[33]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA GAS5 可增強(qiáng)MI 模型大鼠的心功能，減輕病理?yè)p傷，減少心肌細(xì)胞凋亡，抑制CFMI 的發(fā)生。在纖維化心肌中過(guò)度表達(dá)lncRNA GAS5 可顯著增加磷酸酶和緊張素同系物的表達(dá)，并降低MMP-2、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白和Col Ⅰ的表達(dá)。α-平滑肌肌動(dòng)蛋白的表達(dá)反映心臟心肌成纖維細(xì)胞的激活[34]。綜上所述，lncRNA GAS5 通過(guò)靶向miR-21 抑制CFMI。

2 lncRNA 通過(guò)介導(dǎo)TGF-β 信號(hào)通路調(diào)控CFMI

TGF-β 信號(hào)通路是CFMI 的主要通路。TGF-β通過(guò)與Ⅰ型和Ⅱ型TGF-β 受體結(jié)合發(fā)揮作用，激活Smad2 和Smad3。Smad 蛋白是TGF-β 家族從細(xì)胞膜受體到細(xì)胞核的胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子[35]。TGF-β1 對(duì)下游信號(hào)通路的調(diào)控包括依賴于Smad 蛋白的經(jīng)典信號(hào)通路途徑及不依賴于Smad 蛋白的非經(jīng)典信號(hào)通路途徑，其中經(jīng)典信號(hào)通路途徑為主要調(diào)控通路[36]?；罨腟mad2、Smad3 可與Smad4 結(jié)合，這些異質(zhì)復(fù)合體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，并作為轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮功能，觸發(fā)促纖維化基因轉(zhuǎn)錄[37-38]。TGF-β1 是心臟損傷性纖維化中ECM 沉積的中樞調(diào)節(jié)因子。

2.1 lncRNA 554 與CFMI

lncRNA NONMMUT022554，即lncRNA 554。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 554 在TGF-β1 誘導(dǎo)的小鼠肺纖維化組織和肺成纖維細(xì)胞中表達(dá)升高[39]。Luo 等[40]在MI 小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，lncRNA 554 在MI 后第3 天表達(dá)上調(diào)，在第14 天達(dá)到峰值并保持不變。與心肌細(xì)胞相比，lncRNA 554 在心肌成纖維細(xì)胞中的表達(dá)高度富集。體外敲減lncRNA 554 可顯著下調(diào)TGF-β1和Smad3 的表達(dá)，降低心肌成纖維細(xì)胞遷移和ECM的基因水平，減輕CFMI，保護(hù)心功能；但lncRNA 554通過(guò)TGF-β1 信號(hào)通路介導(dǎo)CFMI 的具體機(jī)制有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.2 lncRNA ZFAS1 與CFMI

研究發(fā)現(xiàn)，鋅指蛋白反義鏈1（zinc finger antisense 1，ZFAS1）可促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，被認(rèn)為是一種新型的腫瘤相關(guān)lncRNA，對(duì)多種腫瘤具有調(diào)控作用[41]。MI 后，lncRNA ZFAS1 表達(dá)上調(diào)。焦磊等[42]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA ZFAS1 對(duì)CFMI 具有調(diào)控作用。在離體實(shí)驗(yàn)中，敲減lncRNA ZFAS1 后，在AngⅡ誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞中，TGF-β1 和ColⅢ表達(dá)顯著降低；在心肌細(xì)胞特異性過(guò)表達(dá)lncRNA ZFAS1 的轉(zhuǎn)基因小鼠心臟組織中，膠原出現(xiàn)沉積，α-平滑肌肌動(dòng)蛋白、ColⅠ、Col Ⅲ的表達(dá)顯著升高。綜上所述，lncRNA ZFAS1 通過(guò)靶向TGF-β1 促進(jìn)CFMI，但具體機(jī)制仍待進(jìn)一步研究。

3 lncRNA 通過(guò)介導(dǎo)相關(guān)蛋白調(diào)控CFMI

lncRNA 可與蛋白相互作用調(diào)控CFMI。lncRNA與在大腦中高度表達(dá)的RNA 結(jié)合蛋白結(jié)合，形成大量的lncRNA/RNA 結(jié)合蛋白，補(bǔ)充各種蛋白質(zhì)復(fù)合物，影響其定位、代謝及活性。

3.1 lncRNA Wisper 與CFMI

lncRNA Wisper 是聚腺苷化和多外顯子富集心肌成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄本，是心肌成纖維細(xì)胞增殖、遷移和生存的特異性調(diào)節(jié)因子。Micheletti 等[43]對(duì)增強(qiáng)子及其相關(guān)轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)敲減lncRNA Wisper 可延緩CFMI 的病理進(jìn)程，防止受損心臟的不良重塑。MI 后，lncRNA Wisper 表達(dá)上調(diào)。T 細(xì)胞凋亡抑制相關(guān)蛋白（T-cell inhibitor of apoptosis-related protein，TIAR）作為一種lncRNA Wisper 相關(guān)蛋白，通過(guò)促進(jìn)長(zhǎng)纖維原性2-氧戊二酸5-雙加氧酶的生成，影響CFMI。lncRNA Wisper 在體內(nèi)的沉默抑制CFMI進(jìn)程和心功能障礙，調(diào)控心臟心肌成纖維細(xì)胞的基因表達(dá)程序，對(duì)ECM 沉積、增殖和生存至關(guān)重要。綜上所述，lncRNA Wisper 通過(guò)靶向TIAR 蛋白促進(jìn)CFMI。

3.2 lncRNA Safe 與CFMI

Hao 等[44]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA AK137033（即lncRNA Safe）是CFMI 發(fā)展過(guò)程中TGF-β 信號(hào)通路的關(guān)鍵“中介”。抑制lncRNA Safe 即可抑制TGF-β 誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞增殖的激活，抑制心肌成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化和膠原的分泌，從而抑制CFMI，改善心功能。MI 后，lncRNA Safe 表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)SFRP2 的RNA 保持穩(wěn)定，敲除SFRP2 在TGF-β誘導(dǎo)的CFMI 中具有保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，RNA 結(jié)合蛋白人類抗原R（human antigen R，HuR）可誘導(dǎo)纖維化，而抑制HuR 可改善CFMI、左心室功能障礙和重構(gòu)[45]。lncRNA Safe 通過(guò)形成Safe-SFRP2-HuR復(fù)合物，增加SFRP2 mRNA 穩(wěn)定性，促進(jìn)其蛋白在心肌成纖維細(xì)胞中表達(dá)。Safe-SFRP2-HuR 復(fù)合物介導(dǎo)的SFRP2 mRNA穩(wěn)定性是lncRNA Safe調(diào)節(jié)CFMI的潛在機(jī)制。

4 總結(jié)與展望

目前，人們對(duì)CFMI 的發(fā)病機(jī)制有一定程度的了解，但對(duì)CFMI 的病理生理學(xué)特點(diǎn)及心肌成纖維細(xì)胞的認(rèn)識(shí)尚不夠全面。CFMI 的治療仍缺乏行之有效的臨床措施，需對(duì)CFMI 的細(xì)胞和分子機(jī)制開(kāi)展進(jìn)一步研究以確定調(diào)節(jié)分子和靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 充當(dāng)miRNA 海綿的角色，通過(guò)介導(dǎo)TGF-β 信號(hào)通路，促纖維化基因轉(zhuǎn)錄，形成lncRNA 與蛋白復(fù)合物等，促進(jìn)或抑制CFMI。深入研究lncRNA 功能對(duì)從多層面、多角度推進(jìn)CFMI 的治療具有重大意義。迄今仍有很多CFMI 的作用機(jī)制未被發(fā)現(xiàn)，建立高效、科學(xué)的系統(tǒng)方法，研究lncRNA 在CFMI 中的調(diào)控機(jī)制是當(dāng)前的研究重點(diǎn)，這將為CFMI 的治療提供新思路。