張 瑩 綜述，田 毅 審校

(中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬海口醫(yī)院麻醉科，海南 ?？?570208)

MicroRNA-214調(diào)控疾病進(jìn)展的研究進(jìn)展

張 瑩 綜述，田 毅 審校

(中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院附屬?？卺t(yī)院麻醉科，海南 ?？?570208)

MicroRNA是一類(lèi)內(nèi)源性小分子RNA家族，MicroRNA-214是MicroRNA中的一員，其對(duì)生物體諸多生命現(xiàn)象起重要的調(diào)控作用。本文就近年來(lái)miRNA-214對(duì)心肌損傷及各系統(tǒng)疾病的調(diào)控作用做一闡述。

miRNA-214；心肌損傷；腫瘤

MicroRNAs是一組新型的RNA分子，目前在人體中發(fā)現(xiàn)的miRNA超過(guò)了1 400種，而且還在不斷的有新的miRNA被發(fā)現(xiàn)，每一個(gè)miRNA均可以調(diào)節(jié)多個(gè)靶基因。miR-214同其他miRNAs一樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了其通過(guò)調(diào)控多種靶基因在諸多疾病中都發(fā)揮著重要作用。目前對(duì)miR-214的研究還在初始階段，而研究?jī)?nèi)容也主要集中在其在各種癌癥的發(fā)生及發(fā)展中的調(diào)控作用，現(xiàn)將miR-214研究現(xiàn)狀及臨床應(yīng)用情況進(jìn)行綜述，以期望增加對(duì)miR-214的了解和其臨床應(yīng)用。

1 MicroRNA概述

1.1 MicroRNA(miRNAs) MicroRNA(miRNAs)是一類(lèi)大小21～23個(gè)堿基的高度保守的非編碼單鏈小分子RNA，不同于siRNA(雙鏈)，但與siRNA密切相關(guān)。這些非編碼小分子RNA主要在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達(dá)，從而完成對(duì)各種生命活動(dòng)的調(diào)控[1]。miRNAs參與生命過(guò)程中一系列的重要進(jìn)程，包括早期發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞分化、脂肪代謝和機(jī)體應(yīng)激等。人類(lèi)蛋白質(zhì)編碼基因約1/3受miRNA的調(diào)控，其表達(dá)過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)多種臟器的病理生理狀態(tài)產(chǎn)生保護(hù)或損傷的作用。

1.2 MicroRNA的發(fā)生機(jī)制 miRNA起初被RNA聚合酶Ⅱ(RNaseⅡ)轉(zhuǎn)錄成長(zhǎng)片段的原始miRNA (pri-miRNA)，pri-miRNA被Drosha核酸內(nèi)切酶(一種RNaseⅢ)剪切為長(zhǎng)度約70 nt的發(fā)夾狀前體miRNA (pre-miRNA)；pre-miRNA在Ran-GTP依賴(lài)的核質(zhì)/胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Exportin5的作用下，從細(xì)胞核運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)；在細(xì)胞質(zhì)中，pre-miRNA進(jìn)一步被Dicer內(nèi)切酶(另一種RNaseⅢ)切為長(zhǎng)度約22 nt的miRNAs；miRNAs一條鏈與RNA誘導(dǎo)的基因沉默復(fù)合體(RNA-induced silencing complex，RISC)結(jié)合，RISC活化促使miRNAs另一條鏈降解。miRNA在轉(zhuǎn)錄后水平抑制靶基因蛋白的表達(dá)，通過(guò)與其靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)互補(bǔ)結(jié)合，抑制翻譯或促進(jìn)轉(zhuǎn)錄本的降解[1]。

2 MicroRNA-214的研究現(xiàn)狀

MicroRNA-214是MicroRNA中的一員，其可通過(guò)調(diào)控多種靶基因在許多疾病中發(fā)揮關(guān)鍵作用。下面就MicroRNA-214的研究現(xiàn)狀進(jìn)行表述。

2.1 心血管系統(tǒng) 心肌損傷是危害人類(lèi)健康、造成心源性死亡的主要因素，心肌損傷過(guò)程中心肌細(xì)胞缺血缺氧會(huì)造成細(xì)胞不可逆轉(zhuǎn)的死亡或凋亡，進(jìn)而引起心功能不全。研究發(fā)現(xiàn)在心臟中miRNA能夠調(diào)控各種心臟疾病的病理生理過(guò)程。由于miRNA作用靶點(diǎn)的多樣性，miR-214可能通過(guò)一個(gè)或多個(gè)靶點(diǎn)基因作用于心肌細(xì)胞凋亡過(guò)程。Lv等[2]在H2O2誘發(fā)的心機(jī)細(xì)胞凋亡模型中發(fā)現(xiàn)miR-214表達(dá)上調(diào)，并且miR-214過(guò)表達(dá)組中心肌凋亡水平下降，而抑制組中凋亡水平上升；認(rèn)為其機(jī)制是miR-214通過(guò)下調(diào)磷酸酶基因(PTEN)從而減少H2O2對(duì)心肌細(xì)胞造成的損傷。Yang等[3]在心肌肥厚的研究中發(fā)現(xiàn)無(wú)論在體模型或體外模型中，miR-214表達(dá)上調(diào)則組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶2(EZH-2)表達(dá)下調(diào)；若EZH-2的3端非翻譯區(qū)突變則可完全阻斷miR-214對(duì)其的負(fù)性調(diào)控，表明EZH2是miR-214的直接作用靶體；因此miR-214可通過(guò)抑制EZH-2的表達(dá)促進(jìn)心肌肥厚。Aurora等[4]研究發(fā)現(xiàn)miR-214在缺血性損傷和心衰時(shí)表達(dá)上調(diào)，其對(duì)心肌缺血再灌注損傷有保護(hù)作用；敲除miR-214的大鼠對(duì)抗缺血再灌注損傷(IR)時(shí)，其心肌收縮性降低、細(xì)胞凋亡增加并過(guò)度纖維化，且miRNA編碼的鈉/鈣交換通道1(Ncx1)表達(dá)增加并導(dǎo)致細(xì)胞鈣離子濃度增加；認(rèn)為IR損傷中miR-214的心肌保護(hù)作用是抑制Ncx1和Ca下游感受器；這些發(fā)現(xiàn)表明，miR-214在心肌損傷中調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+平衡并減少心肌損傷起著重要作用。血管生成對(duì)組織生成及胚胎發(fā)育至關(guān)重要。van Mil等[5]研究表明，在對(duì)小鼠人工基底膜的植入和視網(wǎng)膜誘導(dǎo)血管生成的過(guò)程中，體內(nèi)沉默的miR-214可增加灌注血管網(wǎng)的形成；miR-214對(duì)Quaking有調(diào)節(jié)作用，敲除Quaking可減少血管生成因子前體的表達(dá)，并抑制內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)類(lèi)似于miR-214過(guò)表達(dá)的發(fā)芽現(xiàn)象。研究認(rèn)為，miR-214通過(guò)下調(diào)Quaking減少血管生成因子前體的釋放產(chǎn)生抗血管生成的作用。另有研究發(fā)現(xiàn)人參皂基-Rg1可通過(guò)調(diào)節(jié)miR-214的表達(dá)促進(jìn)血管生成[6]。

2.2 消化系統(tǒng) Huang等[7]在關(guān)于人食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，與正常組織相比ESCC中miR-98及miR-214表達(dá)顯著降低，且miR-98及miR-214的表達(dá)水平與ESCC中組蛋白甲基化轉(zhuǎn)移酶、病理分級(jí)、腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)。過(guò)表達(dá)miR-98及miR-214可抑制ESCC轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)。有研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤中增加PTEN的表達(dá)可以抑制腫瘤的生長(zhǎng)或提高腫瘤對(duì)化療藥物的敏感性，在胃癌細(xì)胞中miR-650、miR-214可作為一種癌基因分別作用于ING4、PTEN而促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖[8]。因此理論上可以通過(guò)抑制miR-214實(shí)現(xiàn)PTEN的上調(diào)，以提高胃癌對(duì)化療藥物的敏感性。miR-214低表達(dá)與多種肝臟疾病發(fā)生、發(fā)展相關(guān)。Shih等[9]發(fā)現(xiàn)miR-214表達(dá)下調(diào)后通過(guò)腫瘤血管發(fā)生旁分泌途徑激活肝癌衍生生長(zhǎng)因子，促進(jìn)肝細(xì)胞癌生成異常血管。Chen等[10]在有關(guān)肝纖維化的研究中發(fā)現(xiàn)miR-214可直接與結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(CNN2)的3'-UTR結(jié)合抑制其表達(dá)，因此miR-214低表達(dá)可促進(jìn)肝星狀細(xì)胞纖維化。Wang等[11]研究結(jié)果顯示miR-214定向調(diào)節(jié)纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子1(FGFR-1)，miR-214低表達(dá)與其靶基因FGFR-1高表達(dá)、肝癌患者門(mén)靜脈侵犯(P＜0.016)和早期復(fù)發(fā)(P＜0.045)相關(guān)聯(lián)。結(jié)直腸癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，有研究顯示miR-214在結(jié)直腸癌中低表達(dá)，黏液癌中下調(diào)更明顯，上調(diào)miR-214可抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖活性[12]；Chen等[13]發(fā)現(xiàn)miR-214下調(diào)和纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體1(FGFR-1)的表達(dá)增多相關(guān)聯(lián)，認(rèn)為miR214-FGFR1可作為患者藥物作用軸線。

2.3 女性生殖系統(tǒng) DerfoulA等[14]證明在乳腺癌細(xì)胞中miR-214和EZH2的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，miR-214可降低包含EZH2蛋白的3'端非編碼區(qū)熒光素酶活性。研究指出，miR-214水平的降低可致異常升高的EZH2的積累和隨后不受控制的細(xì)胞增殖和浸潤(rùn)，最終引起乳腺腫瘤發(fā)生。在卵巢癌中，miR-214能靶向抑制抑癌基因PTEN表達(dá)并激活PI3K/Akt通道，使癌細(xì)胞凋亡減少并增加順鉑耐藥性[15]；而模擬核苷(Ly101-4B)可通過(guò)作用熱休克因子抑制miR-214的生物活性[16]。對(duì)宮頸癌的研究中，Peng等[17]發(fā)現(xiàn)miR-214在宮頸癌中表達(dá)下降，而miR-214可通過(guò)下調(diào)多肽-N-乙酰氨基半乳糖轉(zhuǎn)移酶7(GALNT7)的表達(dá)抑制癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲；miR-214表達(dá)減少則GALNT7表達(dá)增多，相應(yīng)的癌細(xì)胞表現(xiàn)增強(qiáng)。Yang等[18]研究也證明miR-214在宮頸癌中表達(dá)降低，miR-214可通過(guò)與MEK3和JNK1非編碼區(qū)結(jié)合負(fù)性調(diào)節(jié)Hela細(xì)胞增殖。

2.4 血液系統(tǒng) 在晚期糖基化終產(chǎn)物(AGEs)延遲單核細(xì)胞凋亡的研究中，對(duì)經(jīng)AGEs處理組與未經(jīng)處理組的人單核細(xì)胞白血病細(xì)胞的miRNAs表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)miR-214對(duì)PTEN負(fù)調(diào)節(jié)且延遲THP-1凋亡，敲除miR-214后可抵消AGE誘發(fā)的細(xì)胞存活作用[19]。

2.5 神經(jīng)系統(tǒng) miR-214在大腦皮層VZ區(qū)有特異表達(dá)，其通過(guò)作用于下游參與神經(jīng)形成信號(hào)通路的SMAD4、NES等靶位點(diǎn)，抑制細(xì)胞增殖并促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞想神經(jīng)元分化[20]。Wang等[21]發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者中miR-214和泛素綴合酶9(UBC9)mRNA的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，miR-214低/UBC9mRNA高的膠質(zhì)瘤患者的總存活率十分低(P＜0.001)，研究表明miR-214/ UBC9表達(dá)的聯(lián)合檢測(cè)可作為膠質(zhì)瘤患者有意義的預(yù)后指標(biāo)。

2.6 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng) Wang等[22]證實(shí)骨肉瘤組織中miR-214表達(dá)明顯上調(diào)，且術(shù)前化療反應(yīng)差的大塊轉(zhuǎn)移骨肉瘤中miR-214表達(dá)更高，認(rèn)為骨肉瘤的進(jìn)展和不良預(yù)后與miR-214表達(dá)上調(diào)相關(guān)。另有研究表明miR-214可通過(guò)正性調(diào)節(jié)P53并抑制DNA復(fù)制減少骨髓瘤細(xì)胞增殖[23]。

2.7 泌尿系統(tǒng) 腎小管間質(zhì)纖維化是腎疾病的終末期表現(xiàn)，在腎損傷模型中miR-214表達(dá)上調(diào)，缺失miR-214的老鼠在單側(cè)輸尿管結(jié)扎術(shù)后間質(zhì)纖維化程度顯著降低，研究表明抗miR-214可作為腎病治療的新作用點(diǎn)[24]。

3 展望

近年miRNAs在全身多系統(tǒng)疾病中的作用已取得了很大的進(jìn)展，但是關(guān)于miR-214作用機(jī)理的研究還在起始階段，其對(duì)心肌損傷及各種腫瘤的早期診斷及治療所起的作用仍需更多的研究證實(shí)，miR-214的生物學(xué)應(yīng)用前景十分廣闊。

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R394

A

1003—6350（2015）19—2888—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.19.1050

2015-01-04)

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