姚燕鴿，王永剛，鄭剛，李彩紅，羅文平

根據(jù)世界衛(wèi)生組織2023年的一份報(bào)告，全世界范圍內(nèi)高血壓病人約12 億［1］。高血壓已經(jīng)成為心血管系統(tǒng)疾病的主要危險(xiǎn)因素。診室血壓測(cè)量目前仍然是確診高血壓的主要手段，但診室血壓測(cè)量受環(huán)境及精神因素影響極大，因此，新型分子生物標(biāo)志物的開發(fā)對(duì)高血壓的診斷具有重要的臨床意義。據(jù)報(bào)道，微RNA（miRNA）可以調(diào)控大量信號(hào)通路，這些信號(hào)通路之間通過(guò)外泌體實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間信息傳遞［2］。近些年有關(guān)于外泌體miRNA 在心血管系統(tǒng)疾病中的研究越來(lái)越多，本研究總結(jié)了外泌體miRNA 在高血壓發(fā)病機(jī)制中的相關(guān)研究，希冀為高血壓的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究及臨床診斷、治療提供思路。

1 外泌體

外泌體是通過(guò)內(nèi)吞途徑形成的直徑約40~150 nm 的細(xì)胞外囊泡［3］，主要負(fù)責(zé)細(xì)胞間的信息傳遞和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。幾乎所有類型的細(xì)胞都能夠分泌外泌體，特別是在淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞中。

外泌體形成始于細(xì)胞質(zhì)膜向內(nèi)出芽形成核內(nèi)體。早期核內(nèi)體與外泌體分泌的質(zhì)膜蛋白內(nèi)化到細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域泛素化形成晚期核內(nèi)體［4］。轉(zhuǎn)運(yùn)必需內(nèi)體分選復(fù)合體-0（endosomal sort?ing complex required for transport 0，ESCRT-0）識(shí)別泛素化的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域并將該復(fù)合物導(dǎo)向ESCRT-Ⅰ。ESCRT-Ⅰ伴ESCRT-Ⅱ啟動(dòng)膜向內(nèi)出芽，使晚期核內(nèi)體吞噬蛋白質(zhì)、mRNA、脂質(zhì)和miRNA 并形成腔內(nèi)囊泡（intraluminal vesicles，ILVS）。隨后，ESCRT-Ⅱ在ILVS 開放位點(diǎn)招募ESCRT-Ⅱ來(lái)分離晚期核內(nèi)體內(nèi)的胞質(zhì)生物分子。每個(gè)晚期核內(nèi)體可以容納一個(gè)以上的ILVS，并形成多泡體。多泡體要么與質(zhì)膜再次融合釋放出現(xiàn)在被稱為“外泌體”的ILVS，要么與溶酶體融合降解［5］。

2 miRNA

miRNA 是內(nèi)源性、長(zhǎng)度為22~26 個(gè)核苷酸的非編碼RNA。miRNA 通過(guò)mRNA 和miRNA 的三個(gè)主要非翻譯區(qū)（30UTR）序列之間的Watson-Crick 堿基配對(duì)來(lái)抑制mRNA 的轉(zhuǎn)錄、翻譯，miRNA 也可以直接剪切mRNA 并促進(jìn)其降解［6-7］。miRNA 被認(rèn)為在調(diào)控生物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中具有重要作用。

轉(zhuǎn)錄起始，miRNA 被核內(nèi)RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄為長(zhǎng)度約為100~1 000 nt 的轉(zhuǎn)錄初產(chǎn)物（pri-miRNA）。緊接著pri-miRNA被核酸酶Drosha在DGCR8作用下切割為一個(gè)60 nt核苷酸的短莖環(huán)結(jié)構(gòu)，稱為miRNA前體（pre-miRNA）［8］。然后，pre-miRNA 通過(guò)輸出蛋白5 被輸送到細(xì)胞質(zhì)中。在胞質(zhì)中，pre-miRNA 經(jīng)過(guò)核酸酶Dicer 的進(jìn)一步處理，產(chǎn)生雙鏈RNA 分子［7］。雙鏈中一條miRNA 被選為成熟的miRNA 調(diào)控基因表達(dá)，而另一條則被作為“客鏈”降解［7，9］。

據(jù)估計(jì)，人類基因組編碼的miRNA 已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1 000個(gè)，它們調(diào)節(jié)約50%的基因組的活性［10］。miR?NA是多種生物過(guò)程的非常重要的調(diào)節(jié)因子，包括細(xì)胞增殖、凋亡和分化。因此，它們表達(dá)的任何細(xì)微變化都可能引起細(xì)胞功能障礙，導(dǎo)致疾病的發(fā)展。miRNA 不僅可以在細(xì)胞和組織中發(fā)現(xiàn)，而且還可以在體液中自由循環(huán)，如血清、血漿和尿液等。循環(huán)中的miRNA 在體液中具有顯著的穩(wěn)定性［11］，這使我們能夠通過(guò)分析其濃度和成分來(lái)診斷各種疾病，包括高血壓，甚至能被應(yīng)用于臨床指導(dǎo)各種治療方案。

3 外泌體miRNA

外泌體是miRNA 的細(xì)胞外載體。miRAN 的載體并非外泌體一種，一些蛋白質(zhì)和脂質(zhì)載體在mi?RAN 的轉(zhuǎn)運(yùn)中也起著重要作用。根據(jù)ExoCarta 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，外泌體內(nèi)容物包括9 769種蛋白質(zhì)、3 408種mRNA、2 838 種miRNA 和1 116 種脂質(zhì)［12］。在外泌體的循環(huán)過(guò)程中，miRNA可以被鄰近和/或遠(yuǎn)處的細(xì)胞吸收來(lái)調(diào)節(jié)受體細(xì)胞的活性。外泌體攜帶其成分（包括原始細(xì)胞的miRNA）與相鄰或遠(yuǎn)處的細(xì)胞相互作用，在生理和病理生理?xiàng)l件下進(jìn)行細(xì)胞間的信息交換［13］。外泌體miRNA 能承受細(xì)胞外惡劣的環(huán)境，在體液循環(huán)中更加穩(wěn)定，因此具有巨大的潛力成為非侵入性疾病生物標(biāo)志。

4 外泌體miRNA與高血壓

外泌體miRNA 反映了原始細(xì)胞的狀態(tài)，其調(diào)控具有組織特異性［14］。外泌體miRNA 通過(guò)調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞通路，具體來(lái)說(shuō)，與高血壓相關(guān)的外泌體miRNA 包括內(nèi)皮外泌體miRNA、腎臟外泌體miRNA、血管平滑肌細(xì)胞的外泌體miRNA 以及腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）的外泌體miR?NA［15］。Liu等［16］通過(guò)下一代測(cè)序技術(shù)分析了自發(fā)性高血壓大鼠（SHR）和Wistar（Wistar-Kyoto，WKY）大鼠血漿外泌體的miRNA 表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)WKY 和SHR大鼠的血漿外泌體間有27 個(gè)miRNA 表達(dá)有顯著差異，其中與WKY 大鼠相比，SHR 的外泌體中有23個(gè)miRNA 上調(diào)。在23個(gè)上調(diào)的miRNA 中有10個(gè)被證實(shí)參與了高血壓特異性的信號(hào)通路，分別為miR-148a-3p、miR-122-5p、miR-143-3-3p、miR-192-7p-5p、miR-215、miR-1403p、miR-99a-5p、miR-378a-3p 和miR-486，但關(guān)于外泌體miRNA 調(diào)節(jié)細(xì)胞通路的具體機(jī)制，文中并未敘述，未來(lái)研究應(yīng)關(guān)注外泌體miRNA調(diào)節(jié)高血壓通路的具體分子機(jī)制。

4.1 高血壓病人內(nèi)皮細(xì)胞外泌體miRNA 的研究血管內(nèi)皮多方面參與高血壓的發(fā)生發(fā)展。血管內(nèi)血壓升高時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞被激活，炎性因子和促凝介質(zhì)釋放，中性粒細(xì)胞和血小板黏附于血管壁，最終內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)、血管舒張功能受損、血管內(nèi)血栓形成［17］。內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙與高血壓病人的靶器官損傷和預(yù)后密切相關(guān)。內(nèi)皮細(xì)胞在血管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的發(fā)育、維持和重塑中也起著重要作用。內(nèi)皮細(xì)胞介導(dǎo)的高血壓疾病發(fā)病的一個(gè)典型特征是功能微血管的喪失和靶器官水平上的血管生成障礙［18］。

越來(lái)越多的證據(jù)表明，外泌體miRNA 在高血壓內(nèi)皮功能障礙和血管生成能力降低的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。在內(nèi)皮細(xì)胞中，Dicer 具有組成性表達(dá)，并在血管生成中發(fā)揮重要作用。體外和體內(nèi)Dicer 的缺乏導(dǎo)致了血管生成和氧化還原信號(hào)通路的嚴(yán)重失調(diào)［19］。

內(nèi)皮細(xì)胞特異性的miR-126 在血管生成與維持血管完整性中起著關(guān)鍵作用。miR-126 的缺失會(huì)導(dǎo)致血管滲漏、出血和胚胎死亡［20］。外泌體miR-126，通過(guò)轉(zhuǎn)移內(nèi)皮細(xì)胞凋亡小體、誘導(dǎo)基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1，SDF-1）的產(chǎn)生以防止細(xì)胞凋亡和內(nèi)皮祖細(xì)胞的動(dòng)員［21］。此外，間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源外泌體miR-126通過(guò)激活磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，Akt）通路發(fā)揮對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)作用［22］。最近的一項(xiàng)研究表明，來(lái)自脂肪干細(xì)胞的外泌體miR-21 通過(guò)激活A(yù)kt、ERK 以及誘導(dǎo)HIF-1α、SDF-1表達(dá)促進(jìn)血管生成［23］。

許多其他外泌體miRNAs 已被發(fā)現(xiàn)具有促血管生成作用（miR-135b、-130a、-23a、-155、-143、-26a、-27a、-221）［24-31］或具有抑制血管生成作用（miR-320、-224）［32-33］。

4.2 外泌體miRNA 與RAAS目前證據(jù)表明，外泌體miRNA 可以調(diào)節(jié)RAAS 系統(tǒng)的有害和有益途徑，分別為血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（angiotensin-convert?ing enzyme，ACE）/血管緊張素Ⅱ（angiotensin Ⅱ，ANGⅡ）通路和血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（angiotensin converting enzyme 2，ACE2）/Mas 通路。RAAS 成分的調(diào)節(jié)不僅影響動(dòng)脈血管和內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，還能減輕或放大炎癥，而炎癥是血管重塑和血壓調(diào)控的關(guān)鍵因素。體外和體內(nèi)研究表明，miR155-5p的過(guò)表達(dá)通過(guò)直接降低ACE 基因水平來(lái)降低ANGⅡ肽，發(fā)揮減輕血管重塑、抑制血管增殖、降低血壓的作用［34］。與正常血壓WKY 大鼠相比，SHR 大鼠中miR-155-5p 水平顯著降低，表明miR-155-5p 可能通過(guò)RAAS 在調(diào)節(jié)血壓中發(fā)揮作用。外泌體miR-145、miR-143 在高血壓狀態(tài)下的表達(dá)均下降，且與血壓呈負(fù)相關(guān)［35-36］。Dahan 等［37］研究表明，miR-143 通過(guò)間接誘導(dǎo)miR-143/145 基因敲除小鼠的ACE 來(lái)調(diào)節(jié)血管平滑肌分化。外泌體miRNA 還能夠調(diào)節(jié)ACE2，ACE2 通過(guò)降解ANGⅡ?yàn)锳ng-（1-7）來(lái)抵消ACE 的作用，Ang-（1-7）作用于Mas 受體，產(chǎn)生與ACE/ANGⅡ通路相反的作用［38］。研究發(fā)現(xiàn)，高血壓病人血漿中miR483-3p 表達(dá)下調(diào)［39］。miR483-3p 靶向作用于血管平滑肌細(xì)胞中ACE2，表明ACE2 的表達(dá)增強(qiáng)可以抑制心肌肥厚。經(jīng)脂多糖處理的人單核細(xì)胞外泌體miR-27a 降低了內(nèi)皮細(xì)胞中Mas受體的表達(dá)，在此過(guò)程中，內(nèi)皮細(xì)胞性一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）磷酸化也隨之降低，而eNOS 磷酸化對(duì)維持血管張力至關(guān)重要［40］。

4.3 高血壓病人腎外泌體miRNAs 的研究腎臟在維持血壓方面也起著不容忽視的作用，高血壓是腎臟疾病的原因或結(jié)果。腎臟通過(guò)調(diào)節(jié)血管外周阻力和心輸出量調(diào)節(jié)血壓，其機(jī)制涉及鈉穩(wěn)態(tài)、血容量、動(dòng)脈血管阻力。持續(xù)性高血壓引起腎小球局部損傷，壞死性腎小球硬化是高血壓腎損害的標(biāo)志。另一方面，腎臟疾病、遺傳性或發(fā)育性腎臟畸形也可導(dǎo)致高血壓。實(shí)際上，出生時(shí)腎小球數(shù)量的下降通常是導(dǎo)致高血壓的原因［41］。Dicer 和特異性miRNA 敲除動(dòng)物的顯著表型表明miRNA 在腎臟發(fā)育和腎臟功能調(diào)節(jié)中起著重要作用［42］。miRNA 在腎臟生理和疾病中的作用也得到了綜述［43-44］。

腎間質(zhì)纖維化見于各種腎小球疾病晚期，是腎臟衰老和慢性腎功能衰竭的重要病理特征。間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)源外泌體miR-133b 可抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1 誘導(dǎo)的腎小管上皮己糖激酶2（hexokinase2，HK2）-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），緩解腎間質(zhì)纖維化［45］。Jeon 等［46］研究表明，來(lái)自腎小球足細(xì)胞的外泌體miR-424、149誘導(dǎo)HK2細(xì)胞的凋亡和p38磷酸化，說(shuō)明外泌體miR-424、149加速腎小球疾病中腎小管損傷的發(fā)展。

高血壓引起腎臟內(nèi)固有細(xì)胞受損后釋放的細(xì)胞因子會(huì)吸引血液中的一系列炎癥細(xì)胞，這些細(xì)胞浸潤(rùn)到系膜區(qū)、血管區(qū)和腎間質(zhì)區(qū)引起炎性反應(yīng)，這反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了腎臟內(nèi)固有細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化。此時(shí)，腎臟固有細(xì)胞釋放出一系列腎毒性細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子，這些影響因子使腎間質(zhì)中的成纖維細(xì)胞增生、分化并轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞。外泌體介導(dǎo)的細(xì)胞間通信被認(rèn)為參與各種疾病，包括腎纖維化。Zhao 等［47］研究表明，來(lái)自腎小管上皮細(xì)胞的外泌體miR-21 可通過(guò)阻斷腎臟中的miR-21/磷酸酶及張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog de?leted on chromosome ten，PTEN）/Akt途徑激活成纖維細(xì)胞加速腎纖維化的發(fā)展。miR-21已被證明有望成為心血管疾病中心肌梗死診斷的新靶點(diǎn)，但其在高血壓中的價(jià)值尚有待進(jìn)一步探究［48］。Wang等［49］發(fā)現(xiàn)兒童局灶性節(jié)段性腎小球硬化癥病人尿液外泌體miR-193a水平與腎小球硬化的程度呈正相關(guān)。

4.4 高血壓病人尿外泌體miRNAs 的研究尿液中存在一些“跨腎”的尿外泌體miRNA，它們來(lái)源于泌尿道之外的細(xì)胞，經(jīng)血液循環(huán)通過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)，最終以尿外泌體方式排出［50］。尿白蛋白排泄（uri?nary albumin excretion，UAE）是高血壓心血管風(fēng)險(xiǎn)和腎損傷的標(biāo)志。一項(xiàng)針對(duì)UAE 升高的高血壓病人的研究發(fā)現(xiàn)，在UAE高血壓受試者中有29個(gè)異常的循環(huán)miRNA，這些miRNA 調(diào)控21 條通路。研究還發(fā)現(xiàn)4 個(gè)外泌體miRNA 水平的變化與蛋白尿相關(guān)。研究表明，外泌體miR-26a 似乎在調(diào)節(jié)足細(xì)胞損傷相關(guān)效應(yīng)因子中起關(guān)鍵作用［51］。這些發(fā)現(xiàn)支持使用外泌體miRNA 作為心血管風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)展的生物標(biāo)志物和早期腎損傷的治療工具。

5 展望

盡管科學(xué)界不斷努力了解原發(fā)性高血壓的發(fā)病機(jī)制，但在分子水平上的尚未取得顯著成果。外泌體miRNA 在心血管領(lǐng)域的價(jià)值研究已經(jīng)得到證實(shí)。闡明外泌體miRNA 在高血壓發(fā)病機(jī)制作用是有價(jià)值的，對(duì)高血壓外泌體miRNA 的研究可能會(huì)開發(fā)新的治療方法來(lái)預(yù)防和逆轉(zhuǎn)高血壓的結(jié)果。但目前階段，外泌體miRNA 分離及純化技術(shù)尚未成熟，有待進(jìn)一步提高。