余雪婷，徐玉善

(昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌一科，昆明 650032)

血脂是機(jī)體重要的能量物質(zhì)之一，主要由血清中的膽固醇、三酰甘油(triacylglycerol，TG)和脂質(zhì)組成，受遺傳、年齡、飲食習(xí)慣等因素影響。脂代謝途徑的異?？芍露喾N疾病，如血脂異常、超重、肥胖癥、非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)等。代謝紊亂可加速心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展，提高患者死亡風(fēng)險，其中脂代謝異常是動脈粥樣硬化性心血管疾病的獨(dú)立危險因素，故積極治療脂代謝異?？捎行ьA(yù)防動脈粥樣硬化性心血管疾病[1]。脂代謝異常發(fā)生發(fā)展的機(jī)制尚不完全清楚，生活方式干預(yù)和藥物治療的效果存在一定局限性，具體有效的治療方式有待進(jìn)一步研究。

微RNA(microRNA，miRNA)是一種很小的(21～22個核苷酸)非編碼RNA，經(jīng)歷一連串生物發(fā)生過程，核酸酶剪切加工低級的miRNA轉(zhuǎn)錄物，變?yōu)槌墒斓膍iRNA，之后載入沉默復(fù)合物并將其導(dǎo)入靶信使RNA(messenger RNA，mRNA)，導(dǎo)致翻譯抑制和mRNA降解[2-3]。miRNA參與胰島素分泌、TG和膽固醇生物合成及氧化應(yīng)激等代謝通路，目前人類已注釋miRNA有2 588種，它們在循環(huán)中性質(zhì)穩(wěn)定易檢測，與脂代謝異常相關(guān)疾病有密切關(guān)系[4-5]。因此，miRNA可能作為新型生物標(biāo)志物預(yù)測脂代謝相關(guān)疾病，并為脂代謝相關(guān)疾病的防治帶來新的可能?，F(xiàn)就miRNA在脂代謝相關(guān)疾病中的研究進(jìn)展予以綜述。

1 miRNA與肥胖癥

肥胖癥在全球呈快速增長趨勢。一項(xiàng)研究分析整理并評估全球成人平均體質(zhì)指數(shù)變化趨勢提示，全球年齡標(biāo)化的體質(zhì)指數(shù)呈不斷升高趨勢，全球肥胖人口由1.05億增加到6.41億，增長6倍[6]。2012年我國成年人肥胖率為11.9%[7]。肥胖癥已成為我國乃至世界患病率極高的疾病，可造成機(jī)體嚴(yán)重的代謝紊亂。越來越多的研究表明，miRNA與肥胖相關(guān)，如miR-935、miR-4772、miR-223、miR-376b與飲食誘導(dǎo)的肥胖相關(guān)；miR-221、miR-28、miR-486與體質(zhì)指數(shù)、脂肪質(zhì)量百分比、腰圍及區(qū)域脂肪分布有關(guān)；miR-181a及miR-132被證明是肥胖及其相關(guān)疾病的生物標(biāo)志物[8-11]。脂肪組織是導(dǎo)致肥胖的病理生理學(xué)重要因素，脂肪細(xì)胞增殖分化為具有內(nèi)分泌功能的含脂細(xì)胞的能力是決定脂肪組織發(fā)育及功能的重要因素?？梢?，miRNA在調(diào)節(jié)復(fù)雜脂肪發(fā)育過程中起作用，有的miRNA在調(diào)節(jié)脂肪分化時起促進(jìn)作用，而有的則呈負(fù)性調(diào)節(jié)。

1.1miRNA促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化 miR-143是第一個被發(fā)現(xiàn)的促進(jìn)脂肪分化的miRNA，在人類和小鼠的心臟、腎臟、胸腺中均有表達(dá)，在白色脂肪組織中高表達(dá)[12]。Takanabe等[13]的研究表明，高脂飲食小鼠miR-143的上調(diào)與體重增加和腸系膜脂肪重量相關(guān)，通過抑制miR-143阻止脂肪細(xì)胞分化，其機(jī)制涉及脂肪細(xì)胞分化的標(biāo)志物，如過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ)和脂肪型脂肪酸結(jié)合蛋白的降低；某些差異調(diào)控的miRNA起源于已知基因的內(nèi)含子，如miR-107、miR-103-1和miR-103-2分別位于泛素激酶1、3和2的基因中，并在3T3-L1脂肪形成過程中與相應(yīng)的宿主基因共同調(diào)節(jié)。研究證明，miR-103和miR-107可通過相關(guān)途徑促進(jìn)脂肪分化，加速脂肪細(xì)胞增殖、生長、發(fā)育，導(dǎo)致脂代謝紊亂；在來源于皮下白色脂肪組織的人干細(xì)胞中，miR-21過度表達(dá)拮抗轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor β，TGF-β)信號，從而降低Ⅱ型TGF-β受體的蛋白質(zhì)和mRNA水平，增加脂肪生成；纖溶酶原激活物抑制劑1(plasminogen activator inhibitor 1，PAI-1)和間變性淋巴瘤激酶2(anaplastic lymphoma kinase 2，ALK-2)協(xié)同抗脂肪形成，miR-30c可通過抑制PAI-1和ALK-2促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化；當(dāng)miR-375異位過表達(dá)時，細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2磷酸化受到抑制，從而增加脂肪生成；克隆增殖是早期脂肪形成發(fā)生的關(guān)鍵因素，克隆擴(kuò)張受視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因(retinoblastoma，Rb)1家族的嚴(yán)格控制，哺乳動物Rb1基因家族含有Rb1/p105、Rb1/p107、Rb2/p130，研究證實(shí)Rb1/p107、Rb2/p130因子在早期脂肪細(xì)胞分化中均有顯著作用，而miR-17-92簇通過負(fù)調(diào)節(jié)腫瘤抑制因子Rb2/p130來驅(qū)動脂肪形成；作為分子開關(guān)，經(jīng)典的Wnt/β聯(lián)蛋白信號通路在脂肪生成過程中被抑制，激活該通路可抑制脂質(zhì)庫形成。通過調(diào)節(jié)Wnt信號通路并使用微列陣測定研究miRNA發(fā)現(xiàn)，很多miRNA參與脂肪生成，如miR-210可靶向轉(zhuǎn)錄因子7類似物2來抑制Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，進(jìn)而促進(jìn)脂肪形成；miR-24可增強(qiáng)骨形態(tài)發(fā)生蛋白2誘導(dǎo)細(xì)胞分化的作用，從而更好地促進(jìn)脂肪分化[14-20]。綜上所述，部分miRNA在脂肪分化中起促進(jìn)作用，它們的表達(dá)可能造成脂肪細(xì)胞快速形成，導(dǎo)致脂代謝異常，通過調(diào)控miRNA降低脂肪分化，可能成為治療肥胖癥的有效方法。

1.2miRNA抑制脂肪細(xì)胞分化 脂肪生成的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子中最突出的是PPARγ和CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白α(CCAAT/enhancer binding protein α，C/EBPα)。miR-27b作為第一個抑制細(xì)胞分化的miRNA，其過度表達(dá)可靶向阻止PPARγ和下游C/EBPα，從而抑制脂肪分化；miR-130上調(diào)時靶向作用于PPARγ致其下調(diào)，從而抑制細(xì)胞分化；C/EBPα可促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化，miR-31在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平下調(diào)C/EBPα的表達(dá)，從而達(dá)到抑制脂肪分化的目的[20-22]。組蛋白去乙?；?histone deacetylase，HDAC)6是HDAC家族的Ⅱ類成員，在各種生物學(xué)(如細(xì)胞遷移、細(xì)胞間相互作用、腫瘤生長和發(fā)育事件)過程中發(fā)揮重要作用[23-24]。miR-22過表達(dá)可通過HDAC6靶向抑制脂肪細(xì)胞形成[25]。miR-155、miR-221和miR-222在原發(fā)性人類間充質(zhì)干細(xì)胞中異位表達(dá)，通過靶向-PPARγ-編碼基因、C/EBPα和細(xì)胞周期依賴性激酶阻滯基因1B轉(zhuǎn)錄抑制脂肪生成[26]。E1A樣分化抑制因子1(E1A-like inhibitor of differentiation-1，EID-1)是一種核受體調(diào)節(jié)劑，與miR-138的分化成反比，當(dāng)人羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞分化成脂肪細(xì)胞時，miR-138可直接作用于3個未翻譯EID-1區(qū)域，通過調(diào)節(jié)miR-138抑制EID-1達(dá)到負(fù)調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化的作用[27]。此外，let-7、miR-145、miR-224-5p、miR-369-5p、miR-448等均可通過不同機(jī)制抑制人類和其他哺乳動物(如小鼠和豬)的脂肪細(xì)胞生成[28]。與促進(jìn)脂肪分化的miRNA相反，抑制脂肪分化的miRNA可作為干預(yù)肥胖癥發(fā)生發(fā)展的治療靶點(diǎn)。

2 miRNA與血脂異常

肥胖常伴有血脂異常，指非高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)的水平升高，其中低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)的升高與動脈粥樣硬化有密切聯(lián)系[1]。有數(shù)據(jù)顯示，中國成年人高TG、高膽固醇、高LDL-C和低HDL-C患病率分別為11.3%、3.3%、2.1%和44.8%[29]。哺乳動物脂蛋白中的膽固醇(HDL-C、LDL-C和極低密度脂蛋白膽固醇等)不能降解，可通過膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)過程協(xié)調(diào)從外周組織向肝臟去除過量膽固醇，并重新利用并分泌到糞便中，可通過降低循環(huán)中LDL-C或增加HDL-C的水平治療血脂異常。

2.1miRNA與LDL-C LDL-C可以在動脈壁中滲透和滯留，循環(huán)中LDL-C水平升高是心血管疾病的預(yù)告，控制LDL-C的水平可預(yù)防動脈粥樣硬化等相關(guān)疾病。LDL-C在循環(huán)中主要通過LDL受體清除，有研究表明，miRNA可通過調(diào)節(jié)LDL受體來控制LDL-C的代謝，其中miR-96、miR-182、miR-183主要調(diào)節(jié)LDL受體的固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白基因；此外,miR-148a在肝臟、脂肪組織和造血細(xì)胞等組織中表達(dá)，控制腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體(ATP-binding cassette transporter,ABC)A1編碼基因的表達(dá)和膽固醇的流出[30]。Goedeke等[31]提出，miR-148a可負(fù)性調(diào)節(jié)LDL受體的表達(dá)和活性，同時通過固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1介導(dǎo)的途徑調(diào)節(jié)LDL-C攝取。Aryal等[32]認(rèn)為，miR-128-1可靶向調(diào)節(jié)膽固醇代謝重要蛋白(LDL受體和ABCA1)，從而影響LDL-C的水平；枯草溶菌素轉(zhuǎn)化酶9可增強(qiáng)LDL受體的降解。Alvarez等[33]研究發(fā)現(xiàn)，miR-27a通過誘導(dǎo)枯草溶菌素轉(zhuǎn)化酶9的增長間接降低LDL受體，抑制miR-27a可誘導(dǎo)LDL受體的水平增加70%。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，一組與循環(huán)LDL-C水平相關(guān)的以miR-199a、miR-181b、miR-27a、miR-211和miR-24為中心的miRNA共同調(diào)節(jié)模塊，可發(fā)揮協(xié)同作用于控制循環(huán)LDL-C[34]。

2.2miRNA與HDL-C 有研究表明，miRNA可控制部分與高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)代謝有關(guān)的基因表達(dá)，包括ABCA1和ABCG1以及B類Ⅰ 型清道夫受體(scavenger receptor class B type Ⅰ,SR-BⅠ)；miRNA可調(diào)節(jié)HDL-C代謝的不同方向，如HDL的生物合成，細(xì)胞膽固醇流出和HDL-C攝取，從而控制膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的所有步驟，其中miR-33研究最充分，miR-33由miR-33a和miR-33b組成，分別在SREBF2和SREBF1基因的內(nèi)含子內(nèi)編碼，并在小鼠肝細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中調(diào)節(jié)ABCA1和ABCG1的表達(dá)，miR-33高表達(dá)可使ABCA1和ABCG1表達(dá)減少，血漿HDL-C水平也呈平行降低，故拮抗miR-33的表達(dá)可穩(wěn)定血漿HDL-C的水平[35-36]。此外，miR-758、miR-144、miR-26、miR-27a、miR-27b、miR-302a、miR-148a、miR-128-1、miR-19b在巨噬細(xì)胞和肝細(xì)胞中也可調(diào)節(jié)ABCA1的表達(dá)，同時控制HDL-C的代謝，如巨噬細(xì)胞中miR-302a的長期體內(nèi)拮抗作用導(dǎo)致肝臟ABCA1的表達(dá)增加、血漿HDL水平升高，并減少動脈粥樣硬化；而小鼠miR-148a的高表達(dá)通過影響肝臟LDL受體和ABCA1，可增加循環(huán)LDL-C，降低血漿HDL-C水平，表明miR-148a反義寡核苷酸療法可用于治療血脂異常和腦血管疾病[31-32,37]。與miR-148a相似，miR-128是HDL生物學(xué)的重要調(diào)節(jié)劑，miR-128-1可直接靶向調(diào)節(jié)LDL受體和ABCA1控制循環(huán)脂蛋白代謝，此外其抑制作用可增加ABCA1表達(dá)和巨噬細(xì)胞膽固醇流出[38]。HDL顆粒通過SR-BⅠ選擇性吸收，將膽固醇從外周組織運(yùn)送致肝臟是膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵步驟，而miR-185、miR-96、miR-455、miR-125a、miR-223等的過表達(dá)可減弱SR-BⅠ的表達(dá)并減少HDL的攝取[32]。HDL有助于清除細(xì)胞中的膽固醇，利于動脈粥樣硬化性心血管疾病等的防治，調(diào)控上述miRNA的表達(dá)可提高HDL-C的水平，可作為防治高膽固醇血癥的方法。

2.3miRNA與TG 血脂異常是腦血管疾病發(fā)生最重要的危險因素之一，近年研究顯示，血脂異?；颊呤褂么髣┝克☆愃幬锝档湍懝檀贾委熀螅杂休^高心血管疾病發(fā)生風(fēng)險，在肥胖、2型糖尿病、代謝綜合征和(或)心血管疾病患者中，TG升高和HDL-C降低是最主要的血脂異常表型[1]。有研究表明，miR-33在體內(nèi)的短期拮抗作用可增加循環(huán)HDL和逆轉(zhuǎn)膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)[39]，但有研究表明，長期拮抗miR-33的治療提高了肝臟中循環(huán)TG的水平和脂質(zhì)聚集。高脂飲食小鼠可持續(xù)抑制miR-33，導(dǎo)致中度脂肪肝變性和高三酰甘油血癥[40]；Gao等[41]的研究揭示，miR-122調(diào)控的丙型肝炎病毒核心蛋白結(jié)合蛋白6基因起蛋白傳感器作用，以維持肝內(nèi)TG水平。載脂蛋白A5基因與人體TG代謝的關(guān)系密切，Caussy等[42]認(rèn)為，miR-485-5p介導(dǎo)載脂蛋白A5基因轉(zhuǎn)錄后下調(diào)；脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase，LPL)的蛋白質(zhì)編碼區(qū)中的罕見變體在高三酰甘油血癥發(fā)展中非常重要，Karbiener等[21]研究表明，miR-27b可減低LPL的表達(dá)。Chen等[43]發(fā)現(xiàn)，抑制樹突狀細(xì)胞中miR-29a的表達(dá)可導(dǎo)致LPL的mRNA水平升高。Ahn等[44]也發(fā)現(xiàn)miR-467b在喂食高脂飲食的大鼠肝臟中下調(diào)，且miR-467b下調(diào)可導(dǎo)致LPL的上調(diào)。

3 miRNA與NAFLD

NAFLD是一種病理綜合征，其疾病譜包括非酒精性脂肪變性、非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis，NASH)、肝硬化和肝細(xì)胞癌，已經(jīng)發(fā)展為全世界的公共健康問題，目前全球NAFLD患病率為6.3%～33%[45]。肥胖與血脂異常均為NAFLD的患病基礎(chǔ)，miRNA與肥胖和血脂異常的相關(guān)性研究提示，miRNA在NAFLD發(fā)生發(fā)展中起重要作用。

miR-122通過激活編碼基因多個位點(diǎn)的翻譯來提高丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶水平[46]。NAFLD患者中，嚴(yán)重脂肪變性患者較輕度脂肪變性患者的肝臟miR-122水平明顯升高；但嚴(yán)重纖維化患者血清和肝臟miR-122水平明顯低于輕度纖維化患者，表明血清miR-122水平可為NAFLD患者肝纖維化提供有用的預(yù)測指標(biāo)[47]。對飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)，抑制miR-122可顯著改善小鼠的肝脂肪變性[48]。小樣本研究發(fā)現(xiàn)，NASH組和非NASH組中共有113種miRNA呈差異性表達(dá)，其中miR-511、miR-517a、miR-671、miR-132、miR-150、miR-433、miR-28-3p差異有統(tǒng)計學(xué)意義，同時發(fā)現(xiàn)miR-197和miR-99與NASH患者的肝纖維化有關(guān)[49]。一項(xiàng)回歸分析研究顯示，miR-122、miR-192和miR-375與NASH組織學(xué)疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)，可用來判斷是否存在NASH，但只有miR-122可用來區(qū)分肝纖維化[45]。此外，miR-21與肝臟中膽固醇和脂肪酸的穩(wěn)定性相關(guān)，NAFLD患者較非NAFLD的miR-21增加[50]。有研究進(jìn)行微陣列和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，高脂飲食大鼠模型中導(dǎo)致脂肪變性轉(zhuǎn)變?yōu)橹拘愿窝椎奶囟╩iRNA譜，揭示了miR-199a失調(diào)在脂肪變性引起的肝臟炎癥進(jìn)展期的作用，與健康對照相比，miR-199a水平與肝纖維化程度密切相關(guān), 當(dāng)miR-199a失調(diào)時肝纖維化程度顯著升高[51]。miR-155的表達(dá)也與NAFLD進(jìn)展有關(guān)，它在與人類NASH類似的飲食誘導(dǎo)的肝損傷小鼠模型中上調(diào)，與疾病的發(fā)展和嚴(yán)重性相關(guān)[52]。多項(xiàng)研究表明，miR-221、miR-222可作為造血干細(xì)胞活化和肝纖維化進(jìn)展的新標(biāo)記，miRNA家族可在NASH誘導(dǎo)的小鼠肝癌的早期階段發(fā)生失調(diào)并參與肝癌發(fā)生[53-54]。miRNA在NAFLD患者中的差異表達(dá)有多種復(fù)雜的功能，能否作為診斷NAFLD的標(biāo)志物或作為NAFLD的治療靶點(diǎn)仍需進(jìn)一步的研究。

4 小 結(jié)

脂代謝異常正在影響全世界人民的公共健康，導(dǎo)致糖尿病、心腦血管疾病的患病率及死亡率持續(xù)升高，尤其是動脈粥樣硬化性心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險增加。miRNA的表達(dá)可促進(jìn)或抑制脂肪分化，同時影響循環(huán)中LDL-C、HDL-C以及TG的水平，為NAFLD的診斷和治療提供了巨大幫助，有效調(diào)控miRNA可防治脂代謝異常相關(guān)疾病。但miRNA種類多、機(jī)制復(fù)雜、靶基因各異，不同種miRNA可影響同一種疾病，同一種miRNA亦可影響不同種疾病，故明確各種miRNA及其相關(guān)靶基因的作用機(jī)制，并將其作為脂代謝異常相關(guān)疾病的診斷標(biāo)志及治療靶點(diǎn)，為個體化治療脂代謝相關(guān)疾病提供幫助。