Roleof miR-199a-3p in Coronary Atherosclerotic Heart Disease

HUANG Yunjie， WU Hong （Departmentof Cardiology，Changhai Hospital Afliated to Naval Medical University，Shanghai 2O0433，China）

【Abstract】MicroRNAsareagroupofnon-codingRNAsabout 22nucleotidesthatnegativelyregulategeneexpresionattheposttranscriptionalvel.Amongte，te-99afmilyoselyelatedtoroaytheroleroticartdseaseadplasanporatole inpathologicalschaiadal-fsidoaalsisutef miR-199a-3pinant-athroslerosisadmyocardialproteio，tisveailysummarzedtespcificoleofi-199a-3pintheplaque forationstagyoadalishepefusioijuyagedmyocadalpairsaeofooaryrosleroticeartdisssl theuseofmiR-199a-3p-loadednanoformulationsastherapeuticapproaches，hichwillprovideanewideaforthefuturefundamentaland clinical research.

Keywords】 Coronary atherosclerotic heartdisease;MicroRNA;miR-199a-3p;Nanoformulation

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┰谥袊?guó)的患病率和死亡率逐年上升，2020年，冠心病患者死亡率在中國(guó)城市為126.91/10萬(wàn)，農(nóng)村為135.88/10萬(wàn)[1]。冠心病的病理過(guò)程復(fù)雜，主要包括斑塊形成階段、心肌缺血再灌注損傷階段和心肌損傷修復(fù)階段等[2]。微RNA（microRNA，miRNA）在人體細(xì)胞中天然存在，相較于人工合成的小干擾RNA或反義寡核苷酸分子，細(xì)胞毒性小且能靶向作用于同一通路中的多個(gè)基因而發(fā)揮作用，因而其臨床應(yīng)用潛力的開(kāi)發(fā)受到廣泛關(guān)注[3]。miR-199a家族廣泛參與細(xì)胞增殖、遷移、凋亡、自噬和能量代謝等過(guò)程，其中， miR-199a-3p 在冠心病的形成和發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[4-5]。人類(lèi)成熟 miR-199a-3p （MIMAT0000232）主要通過(guò)來(lái)自19號(hào)染色體的pre-miR-199a-1（MI000242）或來(lái)自1號(hào)染色體的pre-miR-199a-2（MI0000281）加工合成，進(jìn)而發(fā)揮下游靶基因的調(diào)控功能[6?；谝陨媳尘?，現(xiàn)分別對(duì) miR-199a-3p 在冠心病斑塊形成階段、心肌缺血再灌注損傷階段和心肌損傷修復(fù)階段的具體作用和裝載miR-199a-3p的納米制劑等方面的研究展開(kāi)綜述。

1斑塊形成階段

脂質(zhì)沉積在血管平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中形成泡沫細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化形成過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。González-Lopez等[7]發(fā)現(xiàn) miR-199a-3p 在載脂蛋白E基因敲除 （ApoE^-′- ）小鼠和人主動(dòng)脈及頸動(dòng)脈粥樣硬化樣本中表達(dá)顯著降低。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，在血管平滑肌細(xì)胞中過(guò)表達(dá) miR-199a-3p ，能減少氧化型低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，ox-LDL）的吸收，抑制核因子 κB （nuclear factor κB，NF-κB ）炎癥通路的激活，減緩動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展。Liu等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在ApoE^?-′ 小鼠主動(dòng)脈和經(jīng)ox-LDL處理的巨噬細(xì)胞中，miR-199a-3p表達(dá)下降。miR-199a-3p通過(guò)下調(diào)巨噬細(xì)胞中靶基因Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1（Runt-relatedtranscriptionfactor1，RUNX1）的表達(dá)，使信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activatoroftranscription3，STAT3）通路失活，緩解了ox-LDL誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)積累、起泡和炎癥反應(yīng)。此外，Taraldsen等[8]發(fā)現(xiàn)， 與冠狀動(dòng)脈壞死核心（斑塊脆弱性的標(biāo)志物）有關(guān)，且mirPath預(yù)測(cè)工具表明，受 miR-199a-3p 調(diào)控的靶基因在脂肪酸生物合成和脂肪酸代謝相關(guān)通路中的代表性明顯偏高。

單核細(xì)胞黏附到內(nèi)皮細(xì)胞是冠心病發(fā)展初級(jí)階段的必要環(huán)節(jié)。Gu等發(fā)現(xiàn)，在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中miR-199a-3p通過(guò)靶向抑制哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammaliantargetofrapamycin，mTOR）信號(hào)通路，增強(qiáng)細(xì)胞自噬過(guò)程，抑制炎癥因子和內(nèi)皮黏附分子的表達(dá)，減少單核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞間相互作用。

此外，Gonzalez-Lopez等[1o]利用轉(zhuǎn)基因小鼠 Ldlr^-1 建立頸動(dòng)脈粥樣硬化模型，模型小鼠頸動(dòng)脈分叉處觀察到早期動(dòng)脈粥樣硬化損害，同時(shí)檢測(cè)到 miR-199a-3p 的表達(dá)水平下調(diào)。除在動(dòng)物模型中有以上發(fā)現(xiàn)外，Sun 等[1]通過(guò)研究頸總動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度 gt;0.9mm 但 lt;1.2mm 的早期無(wú)癥狀動(dòng)脈粥樣硬化患者，發(fā)現(xiàn)miR-199a-3p 在這部分患者血槳中明顯減少，且與頸動(dòng)脈內(nèi)膜增厚程度和C反應(yīng)蛋白水平呈負(fù)相關(guān)，ROC曲線下面積為0.912，表明 miR-199a-3p 可能成為識(shí)別早期動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)的診斷生物標(biāo)志物。

以上研究表明， miR-199a-3p 在斑塊形成階段，通過(guò)減少泡沫細(xì)胞形成，抑制炎癥反應(yīng)通路和單核細(xì)胞黏附內(nèi)皮，緩解動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展。并可能通過(guò)調(diào)控脂肪酸合成和代謝通路，影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成，且有望成為早期無(wú)癥狀動(dòng)脈粥樣硬化患者血漿的診斷標(biāo)志物。

2心肌缺血再灌注損傷階段

miR-199a-3p/mTOR自噬信號(hào)通路除在內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)揮作用外，在心肌細(xì)胞中同樣具有重要功能。Wu等[12]通過(guò)在人心肌細(xì)胞系（AC16）中敲低miR-199a-3p的表達(dá)，激活mTOR信號(hào)通路，減少細(xì)胞自噬，加重心肌細(xì)胞炎癥反應(yīng)和缺血再灌注損傷。此外，Wang等[13]在過(guò)氧化氫處理的人和小鼠心肌細(xì)胞中構(gòu)建心肌損傷模型，發(fā)現(xiàn) miR-199a-3p 通過(guò)靶向抑制伏隔核相關(guān)蛋白2（nucleus accumbens-associated protein 2，NACC2）的表達(dá)，抑制心肌細(xì)胞凋亡，促進(jìn)細(xì)胞增殖。Bai等[14]探究了鹽酸戊乙奎醚減輕心肌缺血再灌注損傷的具體機(jī)制，發(fā)現(xiàn)鹽酸戊乙奎醚通過(guò)過(guò)表達(dá)miR-199a-3p 抑制靶基因Toll樣受體4（Toll-likereceptor 4，TLR4）及下游NF- σ_κB 信號(hào)通路的表達(dá)，減輕缺血再灌注時(shí)心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)，減少炎癥因子的產(chǎn)生，改善心肌功能。以上研究表明， miR-199a-3p 在心肌缺血再灌注損傷階段，能增強(qiáng)細(xì)胞自噬，抑制炎癥反應(yīng)和心肌細(xì)胞凋亡，改善心肌功能。

3心肌損傷修復(fù)階段

獲取可再生心肌細(xì)胞是治療心肌梗死、預(yù)防心力衰竭和改善心臟功能的重要途徑。Kmiotek-Wasylewska等[15]在人心肌成纖維細(xì)胞中抑制miR-199a-3p 的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)GATA結(jié)合蛋白4（GATAbinding protein 4，GATA4 ）、心臟特異性同源盒轉(zhuǎn)錄因子 NKX2.5（heart-specific homeobox transcription factorNKX2.5，NKX2.5）、肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2C（myocyteenhancerfactor2C，MEF2C）、心肌特異性肌鈣蛋白T（cardiac troponin T，cTnT） 、肌球蛋白重鏈-7（myosinheavychain7，cardiac muscle Beta，MYHCB）等促心肌分化基因和鈉電壓門(mén)控通道 α 亞基5（sodium voltage-gated channel alpha subunit 5，SCN5A ）、鉀內(nèi)向整流通道家族J成員2（potassiuminwardly-rectifyingchannel，subfamilyJ，member 2，KCNJ2 ）等離子通道基因表達(dá)明顯下調(diào)。表明 miR-199a-3p 在促進(jìn)心肌成纖維細(xì)胞向心肌細(xì)胞轉(zhuǎn)分化過(guò)程中可能起著重要的調(diào)控作用。此外，miR-199a-3p通過(guò)靶向抑制絲氨酸蛋白酶抑制劑E2（serpin family E member 2，SERPINE2），抑制心肌成纖維細(xì)胞向纖維化方向轉(zhuǎn)化，減慢心肌損傷后纖維化進(jìn)程和減輕心肌重塑。An等[16]發(fā)現(xiàn)，在新生小鼠心肌細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞中， 通過(guò)抑制同源域蛋白同源盒（homeodomain only protein homeobox，HOPX）的表達(dá)，增加GATA4的乙?；龠M(jìn)新生小鼠心肌細(xì)胞和竇房結(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育，維持竇房結(jié)細(xì)胞正常心電功能。Eulalio等[17]發(fā)現(xiàn)， miR-199a-3p 既能刺激新生小鼠和成年小鼠正常心肌細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞增殖，又能在小鼠心肌梗死疾病模型中，顯著促進(jìn)梗死灶周?chē)募〖?xì)胞增殖再生和功能恢復(fù)。以上研究表明，在損傷修復(fù)階段， 能促進(jìn)心肌細(xì)胞再生修復(fù)，抑制心肌纖維化和重塑，維持心肌正常功能。

4裝載miR-199a-3p的納米制劑與冠心病的治療

納米制劑是一種有效的藥物遞送系統(tǒng)，可減少藥物治療的非靶向分布和負(fù)作用，主要包括納米顆粒、納米復(fù)合材料和外泌體等[18]。Bar等[19]通過(guò)納米顆粒跟蹤分析技術(shù)、低溫電子顯微鏡和蛋白質(zhì)印跡技術(shù)，從人髓系白血病單核細(xì)胞系衍生的活化巨噬細(xì)胞中分離并鑒定出外泌體。在優(yōu)化外加電壓和脈沖后，通過(guò)電穿孔將miR-199a-3pmimic裝載入外泌體中。

結(jié)果顯示，裝載后能使外泌體中 miR-199a-3p 水平提高5倍，且外泌體的大小和完整性得以保持。在生物墨水中添加miR-199a-3p裝載的外泌體可提高新生大鼠三維打印心臟補(bǔ)片中心肌細(xì)胞的存活率，減少細(xì)胞凋亡，并有望促進(jìn)它們?cè)隗w內(nèi)融合。此外，為解決心臟移植時(shí)間窗口短的問(wèn)題，Wang等[20]研究發(fā)現(xiàn)，將間充質(zhì)干細(xì)胞的條件培養(yǎng)基和裝載 miR-199a-3p 的外泌體加入小鼠移植心臟培養(yǎng)液中，可逆轉(zhuǎn)長(zhǎng)時(shí)間低溫缺血對(duì)供體心臟的不利影響。Xue等[21]通過(guò)構(gòu)建巨噬細(xì)胞膜包被且裝載 miR-199a-3p 的納米顆粒用于改善心肌梗死并挽救心臟功能。結(jié)果表明，該納米顆粒能有效抑制缺氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡，促進(jìn)細(xì)胞增殖，抑制炎癥和心肌纖維化。因此，以上研究表明，裝載miR-199a-3p的納米制劑是治療冠心病的一種重要的潛在療法。

5miR-199a-3p與其他非編碼RNA的相互作用

miRNA除了自身能在轉(zhuǎn)錄后水平負(fù)調(diào)控基因表達(dá)外，還可與長(zhǎng)鏈非編碼RNA（longnoncodingRNA，lncRNA）或環(huán)狀非編碼RNA等其他非編碼RNA形成更加復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。為研究心肌再生相關(guān)的非編碼RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，Chen等[2]首先通過(guò)對(duì)人類(lèi)胎兒和成人心臟RNA測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，鑒定出lncRNANONHSAG007671。并進(jìn)一步在新生大鼠心肌梗死模型中，通過(guò)體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA NONHSAG007671可直接結(jié)合 miR-199a-3p 以競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)源性RNA機(jī)制抑制其表達(dá)，從而增加靶基因HOPX的表達(dá)，而HOPX是心肌細(xì)胞增殖的關(guān)鍵負(fù)調(diào)控因子，因此lncRNA NONHSAG007671/miR-199a-3p/HOPX形成抑制心肌細(xì)胞再生的調(diào)控軸。

目前關(guān)于 miR-199a-3p 與環(huán)狀RNA相互作用的研究主要集中在肺癌、腎癌和肝癌等疾病領(lǐng)域，且主要的調(diào)控模式為環(huán)狀RNA通過(guò)吸附抑制 miR-199a-3p 的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)其靶基因的表達(dá)，發(fā)揮促進(jìn)癌癥進(jìn)展的作用[23-25]。因此，未來(lái)在心血管系統(tǒng)疾病領(lǐng)域，miR-199a-3p與其他非編碼RNA的相互作用還有廣闊的研究空間和前景。

6總結(jié)與展望

綜上所述， miR-199a-3p 能調(diào)控冠心病形成的多個(gè)病理過(guò)程（圖1），包括斑塊形成階段中抑制泡沫細(xì)胞的形成和炎癥反應(yīng)，心肌缺血再灌注損傷階段中抑制心肌細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng)和凋亡，心肌損傷修復(fù)階段中促進(jìn)心肌細(xì)胞再生修復(fù)和心肌成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為心肌細(xì)胞，抑制心肌纖維化。此外，在lncRNA與心肌再生的相關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn) miR-199a-3p 參與形成lncRNANONHSAG007671/miR-199a-3p/HOPX調(diào)控軸，表明miR-199a-3p是冠心病發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的關(guān)鍵因子，并在非編碼RNA形成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要節(jié)點(diǎn)作用。

在臨床診斷和治療方面， miR-199a-3p 表達(dá)水平在早期無(wú)癥狀動(dòng)脈粥樣硬化患者血漿中顯著降低，提示其在早期識(shí)別具有動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)的人群中具有重要診斷價(jià)值。隨著納米材料技術(shù)的發(fā)展，納米制劑能提高藥物溶解度，減少所需藥物劑量，降低藥物細(xì)胞毒性以及實(shí)現(xiàn)特定組織細(xì)胞的靶向給藥，在治療動(dòng)脈粥樣硬化中具有潛在應(yīng)用價(jià)值[26]。通過(guò)電穿孔法和巨噬細(xì)胞膜包被等方式制備裝載 miR-199a-3p 的納米制劑，在提高新生大鼠三維打印心臟補(bǔ)片中心肌細(xì)胞的存活率、逆轉(zhuǎn)長(zhǎng)時(shí)間低溫缺血對(duì)供體心臟的不利影響、改善心肌梗死和纖維化并挽救心臟功能等方面發(fā)揮重要作用。但目前以上研究?jī)H局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，未來(lái)研究還可進(jìn)一步優(yōu)化納米制劑遞送系統(tǒng)，使其能高效裝載 miR-199a-3p 且靶向作用于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、心肌梗死灶，提高其應(yīng)用于人體中的有效性和安全性，進(jìn)一步發(fā)揮 miR-199a-3p 在冠心病治療方面的重要潛能。

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收稿日期：2025-01-09