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      MicroRNAs與心力衰竭的研究進(jìn)展

      2018-01-23 19:31:54徐曼曼張久亮范書英
      中國(guó)全科醫(yī)學(xué) 2018年9期
      關(guān)鍵詞:心肌細(xì)胞纖維化心肌

      徐曼曼,張久亮,范書英

      心力衰竭一種由心臟結(jié)構(gòu)和功能紊亂引起的復(fù)雜臨床綜合征,其是世界范圍內(nèi)危及生命的疾?。?],嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量,包括呼吸困難、疲勞、運(yùn)動(dòng)耐量差和液體潴留。心力衰竭的發(fā)病原因包括性別、年齡、種族、合并癥和環(huán)境等因素,近年來(lái)發(fā)展的心肌血運(yùn)重建治療降低了急性心肌梗死(AMI)患者突然死亡的發(fā)生率,但AMI發(fā)展成心力衰竭的數(shù)量穩(wěn)步增加[2]。據(jù)估計(jì),全球心力衰竭患者超過(guò)3 770萬(wàn)人,且每年有87萬(wàn)人被新診斷為心力衰竭[3],盡管藥物治療和技術(shù)設(shè)備也取得了飛速的發(fā)展,但仍有約50%的心力衰竭患者在5年內(nèi)死亡[4]。在美國(guó),2030年心力衰竭患者的總醫(yī)療費(fèi)用預(yù)計(jì)將從2012年的209億美元上升到531億美元[5]。如今,心力衰竭診治仍是世界性的難題。如何通過(guò)早期診斷、早期治療來(lái)控制和延緩心力衰竭病情發(fā)展,提高患者的生活質(zhì)量成為當(dāng)務(wù)之急。

      MicroRNAs(miRNAs)在心力衰竭中的調(diào)控機(jī)制成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一,隨著研究深入,miRNAs家族中眾多miRNA被證明在心力衰竭發(fā)展過(guò)程中起到了重要作用[6]。miRNAs在心力衰竭的診斷、治療和預(yù)后中的作用為臨床提供了一條新的思路,有望成為新的生物學(xué)標(biāo)志物,用于心力衰竭的早期診斷和治療。

      1 miRNAs和心力衰竭

      1.1 miRNAs 生成成熟的miRNAs是一個(gè)單鏈小分子(19~23個(gè)核酸片段)內(nèi)源性非編碼RNA,其轉(zhuǎn)錄后可水平調(diào)控基因表達(dá),廣泛存在于動(dòng)植物中。miRNAs的生成過(guò)程非常復(fù)雜,初始miRNA是在內(nèi)轉(zhuǎn)子或基因間區(qū)內(nèi),通過(guò)RNA酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄形成,長(zhǎng)度為1~3 kb。而后,初始miRNAs在細(xì)胞核內(nèi)由RNA酶Ⅲ Drosha和雙鏈RNA結(jié)合蛋白質(zhì)Pasha作用下,形成莖環(huán)狀結(jié)構(gòu)的前體miRNAs(pre-miRNAs),長(zhǎng)度為70~100個(gè)核苷酸。Pre-miRNAs在Exportin-5作用下,從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中,并在RNAs酶ⅢDicer酶作用下,裂解成為長(zhǎng)度為18~24的雙鏈寡核苷酸——成熟雙鏈miRNA。成熟miRNA參與一系列的生命進(jìn)程,并且調(diào)控各個(gè)階段的基因表達(dá),與多種心血管疾病的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。

      1.2 心臟重塑與心力衰竭 心力衰竭是各種心臟病發(fā)生發(fā)展的終末節(jié)段,心臟重塑是其發(fā)生和發(fā)展的基本機(jī)制。心臟重塑是心肌對(duì)各種外部刺激的一個(gè)自適應(yīng)性改變過(guò)程,以維持心臟功能及外部刺激下的血流動(dòng)力學(xué)平衡。當(dāng)外部刺激持續(xù)存在時(shí),心臟重塑就變成了一個(gè)不可逆的過(guò)程,并逐步惡化,最后導(dǎo)致心臟衰竭。

      心臟重塑的3個(gè)主要特征包括過(guò)度的心臟細(xì)胞外基質(zhì)纖維化、病理性心肌細(xì)胞肥大以及心肌細(xì)胞凋亡。

      正常的心肌細(xì)胞被膠原纖維網(wǎng)包圍,其中成纖維細(xì)胞分泌細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,以應(yīng)對(duì)病理壓力或心肌梗死。但是過(guò)度的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白分泌將導(dǎo)致心肌纖維化,引起機(jī)械僵硬,產(chǎn)生收縮性功能紊亂[7]。心肌細(xì)胞肥大是在多種病理狀態(tài)下形成的,比如慢性超載、缺血性損傷和神經(jīng)內(nèi)分泌失衡。早期心肌細(xì)胞肥大是一個(gè)自適應(yīng)性過(guò)程,主要是在應(yīng)激狀態(tài)下通過(guò)增強(qiáng)心肌壁的張力和收縮來(lái)保證心臟的排血功能,但是這種過(guò)程終會(huì)導(dǎo)致心肌細(xì)胞死亡。因此,病理性的心肌細(xì)胞肥大是心力衰竭的獨(dú)立危險(xiǎn)因素且多提示預(yù)后不良。心肌細(xì)胞的凋亡可通過(guò)多種通路發(fā)生,是細(xì)胞的程序性凋亡,可導(dǎo)致心肌細(xì)胞的大量喪失,從而加速心力衰竭的進(jìn)程[8]。

      2 心力衰竭相關(guān)的miRNAs

      自2006年miRNAs與心力衰竭的關(guān)系首次被報(bào)道以來(lái)[9],miRNAs家族中大量miRNA被證明在心力衰竭發(fā)展過(guò)程中起到重要作用,例如miRNA-21、miRNA-1、miRNA-133、miRNA-208、miRNA-499等。

      2.1 miRNA-21 THUM 等[10]研究表明,在心力衰竭小鼠模型的心肌細(xì)胞中,與其他心臟細(xì)胞類型相比,miRNA-21選擇性的在成纖維細(xì)胞中有較高表達(dá)水平。miRNA-21可通過(guò)抑制Spry1,使ERK-MAP激酶活性增加,從而調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)和生長(zhǎng)因子的分泌,促進(jìn)心肌纖維化和肥大[11]。miRNA-21受多個(gè)調(diào)節(jié)因素的影響。YANG等[11]證明抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)信號(hào)通路和抑制前纖維化的miRNA-21,可增強(qiáng)磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信號(hào)通路,以防止心肌纖維化。而過(guò)度表達(dá)的TGF-β可以抑制miRNA-21表達(dá),減少心肌纖維化中膠原蛋白的產(chǎn)生[12]。miRNA-21也可由血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo),促進(jìn)心肌纖維化的發(fā)生。另一方面,寡核苷酸介導(dǎo)的miRNA-21抑制可通過(guò)增加目標(biāo)PTEN和SMAD7(均是心肌纖維化中的基因)以阻止心肌纖維化發(fā)展[13]。

      miRNA-21可通過(guò)抑制PDCD4的表達(dá)來(lái)減緩心肌細(xì)胞的凋亡,HUANG等[14]研究表明miRNA-21的過(guò)表達(dá)可顯著地抑制細(xì)胞自噬活性并且減少細(xì)胞凋亡,主要針對(duì)部分由蛋白激酶B(AKT)/mTOR通路激活并介導(dǎo)的路徑。DONG等[15]研究也表明miRNA-21可以通過(guò)調(diào)控抗凋亡基因B淋巴細(xì)胞瘤-2(Bcl-2)的表達(dá)抑制心肌細(xì)胞凋亡。HUANG等[16]發(fā)現(xiàn)在心肌細(xì)胞缺血、低氧條件下,miRNA-21和miRNA-146a在協(xié)同作用下可以更有效地發(fā)揮抑制心肌細(xì)胞凋亡的作用。

      心房纖維化是心房顫動(dòng)(簡(jiǎn)稱房顫)結(jié)構(gòu)重構(gòu)的標(biāo)志,也是心律失常維持和惡化的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。研究顯示,miRNA-21與心律失常有關(guān)[17]。研究發(fā)現(xiàn),在心肌梗死小鼠心房組織中,隨著靶基因Sprouty-1、重組人膠原蛋白1、膠原蛋白3的表達(dá)異常,miRNA-21的表達(dá)出現(xiàn)上調(diào),可介導(dǎo)心房纖維化[15]。HUANG等[16]發(fā)現(xiàn),miRNA-21可特異性降解Smad7,并降低Smad7對(duì)TGF-β1/SMAD信號(hào)通路的抑制性反饋調(diào)節(jié),而下調(diào)Smad7也會(huì)促進(jìn)心房纖維化的發(fā)展,從而成為房顫患者心房纖維化的新機(jī)制。以上結(jié)果表明,miRNA-21可能代表一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)。

      2.2 miRNA-1 miRNA-1專門表達(dá)心肌,是最豐富的心臟miRNAs之一,參與心臟的病理生理過(guò)程。miRNA-1缺少可引起嚴(yán)重的心臟缺陷。

      miRNA-1可以通過(guò)NFAT信號(hào)通路影響心肌細(xì)胞生長(zhǎng),對(duì)鈣調(diào)蛋白和鈣調(diào)蛋白依賴的核因子的表達(dá)進(jìn)行負(fù)調(diào)節(jié)。除了針對(duì)鈣調(diào)蛋白,在心肌細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中,miRNA-1還作用于數(shù)個(gè)重要基因轉(zhuǎn)錄因子的非翻譯區(qū),包括肌細(xì)胞增強(qiáng)因子(Mef2a)和GATA結(jié)合蛋白4(Gata4),也作用于其他轉(zhuǎn)錄因子,如Notch配體、Twf1、G3bp1 和 Hand2[18]。

      腺病毒誘導(dǎo)的miRNA-1的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致Mef2a和Gata4表達(dá)下調(diào),而敲除miRNA-1基因后,上述因子表達(dá)上調(diào)[19]。研究表明,miRNA-1可以阻止心肌細(xì)胞肥大的進(jìn)展,主要是通過(guò)抑制Hand2蛋白、拮抗GF-1和細(xì)胞外基質(zhì)重塑因子——雙解絲蛋白1(Twf1)的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)[20]。另外,有研究發(fā)現(xiàn)GTP酶激活蛋白結(jié)合蛋白1(G3bp1)在心肌細(xì)胞肥大中是上調(diào)的,可以通過(guò)綁定的公式序列pre-miRNA-1-2莖環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)限制miRNA-1的表達(dá)進(jìn)程[20-21]。G3bp1具有下調(diào)成熟miRNA-1的作用,在心臟肥大發(fā)生過(guò)程中,用于抑制靶向目標(biāo)和增強(qiáng)相關(guān)基因表達(dá)。研究顯示,向左心室肥大(由壓力超負(fù)荷誘導(dǎo))的小鼠中靜脈注射類miRNA-1物質(zhì)可以減慢心肌纖維化、心臟肥大和心肌細(xì)胞凋亡的進(jìn)展,并且可以改善鈣信號(hào)[20],這說(shuō)明miRNA-1在心肌細(xì)胞肥大的進(jìn)程中扮演著重要角色,且該進(jìn)程可以被類miRNA-1物質(zhì)所逆轉(zhuǎn)。

      2.3 miRNA-133 miRNA-133同 miRNA-1一樣存在于同樣的轉(zhuǎn)錄單元中,大量存在于心肌細(xì)胞中。不管是在動(dòng)物模型還是人體試驗(yàn)中,miRNA-133均被認(rèn)為是心臟肥大的調(diào)節(jié)器,并發(fā)現(xiàn)其在心力衰竭和心臟肥大中低表達(dá)[22]。基于分子水平的研究顯示,miRNA-133可作用于多個(gè)抗心臟肥大基因[23]。MATKOVICH等[24]觀察到穩(wěn)定的miRNA-133水平可以減少心肌纖維化、改善心臟的舒張功能,并且抑制心臟肥大的進(jìn)展,得出在轉(zhuǎn)基因小鼠中miRNA-133具有保護(hù)心肌的作用。研究顯示,miRNA-133的低表達(dá)可以加速糖尿病合并心臟病患者心肌肥大的形成,而其過(guò)表達(dá)則對(duì)糖尿病患者的心肌纖維化有拮抗作用[25]。DINIZ等[26]研究表明在由甲狀腺激素誘導(dǎo)產(chǎn)生的心肌細(xì)胞肥大中,miRNA-133的表達(dá)是降低的,并且miRNA-133類似物可以在體外應(yīng)對(duì)三碘甲狀腺原氨酸(T3)以阻止心肌細(xì)胞肥大的進(jìn)一步發(fā)展。而另一項(xiàng)研究則是由腺病毒所誘導(dǎo)miRNA-133過(guò)量表達(dá),發(fā)現(xiàn)miRNA-133a在Akt通路中具有監(jiān)管作用,并且可以通過(guò)激活A(yù)kt通路來(lái)減少心肌細(xì)胞肥大的發(fā)生,表明在心力衰竭小鼠中模擬miRNA-133a對(duì)心臟功能產(chǎn)生了積極作用[27]。

      總之,miRNA-133的高表達(dá)可抑制心肌細(xì)胞凋亡起到保護(hù)心肌的作用。在單個(gè)miRNA-1或miRNA-133集群基因敲除的小鼠中,可在心肌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)心室動(dòng)作電位的延長(zhǎng),表明其對(duì)正常心臟電生理學(xué)的調(diào)節(jié)至關(guān)重要[28]。功能獲得性研究證實(shí),誘導(dǎo)miRNA-133特異性表達(dá)可以減少心肌細(xì)胞凋亡和膠原沉積,并且促進(jìn)慢性壓力超負(fù)荷后心功能恢復(fù)[29]。miRNA-133還可以對(duì)Casp3、Casp8進(jìn)行反向調(diào)控并且保護(hù)心肌細(xì)胞免受氧化應(yīng)激引起的細(xì)胞凋亡[29]。

      2.4 miRNA-208 miRNA-208家 族 由 miRNA-208a、miRNA-208b和miRNA-499組成,其編碼基因分別位于(Myh)6/a組織相容性復(fù)合體(MHC)、Myh7/βMHC、Myh7b的內(nèi)含子內(nèi),在調(diào)節(jié)肌肉肌凝蛋白含量、肌纖維的屬性和肌肉性能方面發(fā)揮重要作用[30]。眾所周知,對(duì)于miRNAs來(lái)說(shuō),組織和細(xì)胞的特異性至關(guān)重要,通過(guò)實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)分析各種器官中的miRNAs含量,包括心、腦、腎、肺、肝和骨骼肌,發(fā)現(xiàn)miRNA-208a只在心臟中表達(dá),但是miRNA-208b和miRNA-499在胚胎期的心臟和骨骼肌中均有表達(dá)[31]。miRNA-208a和miRNA-208b的過(guò)表達(dá)可以導(dǎo)致這些基因轉(zhuǎn)錄后抑制,包括與腫瘤壞死因子(TNF)受體相關(guān)聯(lián)的蛋白1(Trap1)、肌肉生長(zhǎng)抑制素(MSTN)以及轉(zhuǎn)錄因子Gata4,表明miRNA-208家族參與心肌肌凝蛋白的形成和血清效應(yīng)因子依賴的啟動(dòng)子區(qū)域的轉(zhuǎn)錄基因的激活。miRNA-208基因敲除小鼠通過(guò)減弱同源域蛋白質(zhì)和心肌細(xì)胞連接蛋白Cx-40的表達(dá),可以導(dǎo)致心臟傳導(dǎo)缺陷,說(shuō)明miRNA-208a也是傳導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中的重要因子[31]。目前為止,許多研究顯示miRNA-208家族的異位表達(dá)與心血管疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),HUANG等[32]認(rèn)為miRNA-208a的表達(dá)水平與受SRYBox6(SOX6)負(fù)調(diào)控的心肌細(xì)胞相關(guān)聯(lián),心臟特異性miRNA-208a超表達(dá)足以引起心臟肥大小鼠的心律失常,且miRNA-208a在患者外周血中表達(dá)水平的上升還會(huì)增加心臟肥大的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[33]。在Dahl高血壓小鼠實(shí)驗(yàn)中,miRNA-208a水平的抑制不僅可以阻止病理性肌凝蛋白的轉(zhuǎn)換,還可以提高心臟功能和生存率[34]。

      2.5 miRNA-499 miRNA-499也在心肌細(xì)胞中大量存在,miRNA-499與miRNA-208含有共同的mRNA靶基因,并且其中一些靶基因也與miRNA-1的靶基因相重疊,均與心肌分化有關(guān)[35]。在小鼠和人類胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)中,miRNA-499的消融可以阻止心肌細(xì)胞的分化,但是miRNA-499的過(guò)表達(dá)卻可以促進(jìn)擬胚體集群的早期形成,表明其可以增強(qiáng)肌原性分化[36]。miRNA-499的目標(biāo)基因是鈣調(diào)磷酸酶基因(CnA),與線粒體裂變和細(xì)胞凋亡相關(guān)。CHUA等[37]研究表明miRNA-499通過(guò)控制含有CnA和發(fā)動(dòng)蛋白相關(guān)性蛋白1(Drp1)的凋亡通道,調(diào)控PDCD4以抑制心力衰竭時(shí)的心肌細(xì)胞凋亡。

      3 miRNAs與心力衰竭的診斷、預(yù)后與治療

      盡管目前腦鈉肽(BNP)和N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)被視為心力衰竭的首選標(biāo)志物,但是越來(lái)越多的研究證實(shí)miRNAs可作為潛在的生物學(xué)標(biāo)志物[38]。在心力衰竭的診斷中,BNP靈敏度高,但特異度差,且某些心肺疾病、腎衰竭、肝硬化等也可以使血漿BNP水平升高。此外BNP水平還可受到年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)等因素的影響。

      大多數(shù)miRNAs具有診斷價(jià)值,但很少有預(yù)后價(jià)值,換言之,這些miRNAs可以從一組呼吸困難患者中識(shí)別出心力衰竭患者,或?qū)⑵渑c健康對(duì)照組區(qū)分開(kāi)來(lái),但很少能預(yù)測(cè)出不利的預(yù)后情況。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)miR-423-5p具有很高的潛在診斷價(jià)值[39]。TIJSEN等[40]通過(guò)miRNA芯片技術(shù)觀察12例正常人和12例心力衰竭患者,發(fā)現(xiàn)miR-423-5p特異性的廣泛存在于心力衰竭患者中,并且在50例原因不明的呼吸困難患者中,根據(jù)miR-423-5p水平準(zhǔn)確地分辨出其中30例心力衰竭患者。此外,DUYGU等[38]在30例慢性穩(wěn)定型心力衰竭患者與30例健康門診對(duì)照者的研究中也證實(shí)了miR-423-5p的診斷價(jià)值;miR-423-5p可聯(lián)合升高的miR-320a、miR-22和miR-92b來(lái)診斷心力衰竭患者,其靈敏度和特異度均可達(dá)90%;此外,上述4種miRNAs也與升高的BNP水平、寬QRS波群、增加的左心室舒張末期內(nèi)徑(LVEDD)和增加的左心室直徑(LAD)呈明顯的相關(guān)性。另外,其他miRNAs對(duì)心力衰竭的診斷也存在一定價(jià)值,CHEN等[25]、DUYGU等[38]發(fā)現(xiàn)在不同呼吸困難患者中,miRNAs存在差異性表達(dá),并且與NT-proBNP和肌鈣蛋白相比較,確定miR-103、miR-142-3p、miR-23a、miR-27b、miR-324-5p、miR-342-3p與心力衰竭的診斷具有相關(guān)性,其中3種(miR-103、miR-142-3p、miR-342-3p)和 miR-30b在心力衰竭患者組、對(duì)照組、慢性阻塞性肺疾?。–OPD)組和其他呼吸困難疾病組之間有差異性表達(dá)。與NT-proBNP相比,雖然以上單個(gè)miRNA診斷心力衰竭的靈敏度和特異度均較低,但與NT-proBNP聯(lián)合應(yīng)用可增加診斷心力衰竭的準(zhǔn)確性[41]。另外有研究確定了8種miRNAs(miR-558、miR-122、miR-520d-5p、miR-200b、miR-622、miR-519e、miR-1231、miR-1228)聯(lián)合應(yīng)用在識(shí)別心力衰竭患者時(shí)表現(xiàn)出較高的精確度、特異度和靈敏度,其中miR-520d-5p、miR-558、miR-122具有最高的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。miR-622、miR-520d-5p、miR-519e、miR-200b與左心室功能的惡化也有較大相關(guān)性,但以上miRNAs沒(méi)有任何一種被證實(shí)與美國(guó)紐約心臟病學(xué)會(huì)(NYHA)心功能分級(jí)具有相關(guān)性[42]。但是FUKUSHIMA等[43]發(fā)現(xiàn)在心力衰竭患者中,miRNA-126的血漿濃度與NT-proBNP呈負(fù)相關(guān),還發(fā)現(xiàn)miRNA-126的血漿濃度隨著NYHA心功能分級(jí)的改善(Ⅳ-Ⅲ)而升高,證明其與NYHA心功能分級(jí)具有相關(guān)性。

      一些急性心肌損傷,例如心肌梗死的出現(xiàn)可能會(huì)削弱miRNAs對(duì)心力衰竭的診斷價(jià)值。BAUTERS等[44]從WILSON等[35]和DUYGU等[38]的大型研究中篩選心力衰竭患者,這些患者均是因心肌梗死住院(Killip分級(jí)>2),在對(duì)這246例心肌梗死患者的隨訪中,進(jìn)一步的證實(shí)miR-423-5p與不良左心室重構(gòu)程度沒(méi)有明顯的相關(guān)性。

      2013年MATSUMOTO等[45]第一次證實(shí)了miRNAs可能也具有預(yù)測(cè)心力衰竭患者的預(yù)后價(jià)值,其研究了心肌梗死1年后發(fā)展為心力衰竭的患者的miRNAs,并將其與1年內(nèi)沒(méi)有發(fā)生心力衰竭的患者的miRNAs譜進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)miR-192、miR-194、miR-34a在心力衰竭急性期的表達(dá)水平與急性心肌梗死1年內(nèi)心力衰竭發(fā)生率顯著相關(guān)。而后,CAKMAK等[46]也證實(shí)了miR-182的預(yù)后價(jià)值,其調(diào)查了20例臨床穩(wěn)定型心力衰竭患者(NYHA Ⅱ),22例失代償心力衰竭患者(NYHAⅢ級(jí)和Ⅳ級(jí))和15例健康對(duì)照者,發(fā)現(xiàn)在慢性心力衰竭患者中,部分miRNAs水平升高(miR-21、miR-650、miR-744、miR-516-5p、miR-1292、miR-182、miR-1228、miR-595、miR-663b、miR-1296、miR-1825、miR-299-3p、miR-662、miR-122、miR-3148、miR-518e),而部分miRNAs水平降低(miR-129-3p、miR-3155、miR-3175、miR-583、miR-568、miR-30d、miR-200a、miR-1979、miR-371-3p、miR-155、miR-502-5P);此外,在6個(gè)月隨訪中,其發(fā)現(xiàn)miR-182預(yù)測(cè)心血管病死率優(yōu)于NT-proBNP和C反應(yīng)蛋白(CRP)[46]。然而,沒(méi)有一個(gè)標(biāo)志物能夠預(yù)測(cè)繼發(fā)性臨床終點(diǎn),如住院失代償性心力衰竭或室性心律失常。

      目前臨床基于miRNAs的治療方法主要有2種:miRNAs抑制劑和miRNAs類似物,這2種方法的目的均是使機(jī)體內(nèi)異常表達(dá)的miRNAs恢復(fù)正常,即沉默過(guò)度表達(dá)的miRNAs或交替缺失的miRNAs。miRNAs拮抗劑是一類人工合成的單鏈寡核苷酸,能夠與特異性成熟的miRNAs相匹配,在局部或者全身發(fā)揮作用,miRNAs拮抗劑進(jìn)入細(xì)胞質(zhì),與靶miRNAs特異性結(jié)合并產(chǎn)生降解作用。THUM等[47]應(yīng)用一個(gè)特定的miRNA-21干預(yù)治療(miRNA-21主要在心肌的成纖維細(xì)胞中過(guò)表達(dá))通過(guò)增加后負(fù)荷誘導(dǎo)的小鼠心臟肥大模型,發(fā)現(xiàn)心臟肥大和心肌纖維化被明顯逆轉(zhuǎn),并且減緩了心功能的惡化。MONTGOMERY等[48]在心肌肥厚誘導(dǎo)的心力衰竭模型中,應(yīng)用miRNA-208a拮抗劑抑制其表達(dá),發(fā)現(xiàn)miRNA-208a表達(dá)的抑制可避免心室重構(gòu)和肌凝蛋白的病理改變,從而改善心功能。以上研究均證實(shí)miRNAs拮抗劑能有效逆轉(zhuǎn)心肌肥厚,但迄今為止大多數(shù)研究?jī)H對(duì)一個(gè)miRNA沉默,而多個(gè)miRNAs參與心室重構(gòu)過(guò)程,因此拮抗多個(gè)miRNAs后可能獲得更好的療效。

      miRNAs類似物是一類人工制造的類似前體miRNA的雙鏈寡核苷酸,當(dāng)其進(jìn)入細(xì)胞時(shí)被miRNAs生物合成機(jī)制所識(shí)別。隨后,miRNAs類似物被Dicer酶作用替代內(nèi)源性miRNAs。但是在miRNAs替代療法中首先要確保組織的特異性,如果不能得到保證,miRNAs替代療法將觸發(fā)正常組織中的miRNAs的異常變化,從而引起一系列的不良反應(yīng)。因此,一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)輸系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這種療法的前提,目前病毒載體被認(rèn)為是一個(gè)很有潛力的運(yùn)輸系統(tǒng)[38],這些載體主要源于病毒家族的致病病毒和具有高親和力的心肌細(xì)胞。SUCKAU等[49]通過(guò)增加后負(fù)荷來(lái)制造心力衰竭小鼠模型,應(yīng)用病毒載體進(jìn)行miRNAs模擬療法,結(jié)果表明其可以改善心肌纖維化和心室肥厚。

      4 小結(jié)與展望

      近年來(lái),miRNAs引起了越來(lái)越多的關(guān)注,盡管對(duì)于其的起源和作用機(jī)制尚有許多不確定因素,但越來(lái)越多的研究對(duì)于其的轉(zhuǎn)運(yùn)功能和作用機(jī)制進(jìn)行了探究,并為今后的臨床應(yīng)用提供了重要線索。數(shù)個(gè)miRNAs已經(jīng)確定參與心力衰竭發(fā)生、發(fā)展,例如參與心臟肥大、纖維化和凋亡機(jī)制,是一類很有前景的新的生物學(xué)標(biāo)志物,同時(shí)也增加了人們對(duì)心力衰竭更深層面的病理生理學(xué)認(rèn)識(shí)。此外,在對(duì)心力衰竭的診斷和治療方面,miRNAs可能是心力衰竭臨床診斷、治療干預(yù)甚至預(yù)后評(píng)估的一種新工具和新手段?;蛟S在不久的將來(lái),以miRNAs介導(dǎo)的預(yù)防、診斷和治療心力衰竭將成為現(xiàn)實(shí),以miRNAs為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)的新藥物將為心血管疾病的治療打開(kāi)新篇章。

      作者貢獻(xiàn):范書英進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì);徐曼曼、范書英負(fù)責(zé)撰寫論文、修訂論文;徐曼曼、張久亮、范書英負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校;張久亮、范書英對(duì)文章整體負(fù)責(zé),并進(jìn)行監(jiān)督管理。

      本文無(wú)利益沖突。

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