si RNA防治心肌缺血再灌注損傷的研究進(jìn)展

余詠潮,王志農(nóng)

(第二軍醫(yī)大學(xué)長(zhǎng)海醫(yī)院,上海 200433)

心肌缺血再灌注損傷(MIRI)發(fā)生機(jī)制復(fù)雜多樣,主要與氧自由基損傷、鈣超載、血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙、中性粒細(xì)胞激活及心肌細(xì)胞凋亡有關(guān)。小干擾 RNA(siRNA)是一種小 RNA分子(21～25核苷酸),可使目標(biāo) mRNA沉默?，F(xiàn)將近年來(lái) siRNA在防治 MIRI研究方面的進(jìn)展綜述如下。

1 針對(duì)心肌氧自由基損傷的 siRNA

NAD(P)H氧化酶是促使氧自由基生成的重要物質(zhì),p 22 phox作為其的一個(gè)亞單位,在電子傳遞和超氧陰離子的產(chǎn)生等方面起重要作用。李虹等[1]使用 siRNA靶向沉默p 22phox基因能顯著抑制NAD(P)H氧化酶的生成,從而降低心肌細(xì)胞內(nèi)氧自由基水平,進(jìn)而顯著減輕 MIRI。王麗等[2]發(fā)現(xiàn),缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)的過(guò)度表達(dá)可能導(dǎo)致氧自由基生成增加,進(jìn)而加重 MIRI；而對(duì) HIF-1α靶向 siRNA后,MIRI可以減輕。血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)可誘導(dǎo)內(nèi)皮素(ET1)過(guò)表達(dá),促進(jìn)氧自由基產(chǎn)生,并加重心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載。楊勇等[3]設(shè)計(jì)針對(duì) AngⅡ的 siRNA沉默發(fā)現(xiàn)可以顯著減少 ET1生成,降低內(nèi)皮細(xì)胞氧自由基活性,增加 NO合成,并且能夠減少心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載的發(fā)生。

2 針對(duì)心肌鈣超載的 siRNA

研究發(fā)現(xiàn),線(xiàn)粒體產(chǎn)生的 ATP有助于再灌注時(shí)細(xì)胞內(nèi)Ca2+積聚。鈣調(diào)蛋白激酶Ⅱα(CAMKⅡα)在需能階段引起的 Ca2+內(nèi)流中起關(guān)鍵作用。王嵐等[4]在針對(duì) CAMKⅡα設(shè)計(jì)相應(yīng) siRNA沉默原代培養(yǎng)的缺血再灌注乳鼠心肌細(xì)胞CAMKⅡα的表達(dá),發(fā)現(xiàn)可以顯著抑制心肌細(xì)胞內(nèi)鈣超載的發(fā)生。Ryanodine受體 2(RYR2)是心肌細(xì)胞中最主要的Ca2+釋放通道,郭竹英等[5]發(fā)現(xiàn),在缺血再灌注大鼠原代心肌細(xì)胞中,應(yīng)用相關(guān) siRNA阻斷 RYR2的表達(dá),能夠顯著緩解鈣超載,進(jìn)而減輕 MIRI。

3 針對(duì)心肌血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙與中性粒細(xì)胞激活的siRNA

免疫球蛋白超家族中的細(xì)胞間黏附分子 1(ICAM-1)是介導(dǎo)中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附的主要黏附分子。Tobias等[6]首次報(bào)道了 siRNA可有效抑制人隱靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中ICAM-1的表達(dá),抑制了中性粒細(xì)胞的激活過(guò)程,進(jìn)而減輕再灌注損傷。NF-κB是一種基因多顯性轉(zhuǎn)錄因子。內(nèi)皮細(xì)胞的活化涉及很多基因的激活,這些基因的啟動(dòng)子區(qū)域都含有NF-κB的結(jié)合部位。周曉彤等[7]使用 siRNA抑制內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB p65表達(dá),從而抑制了多種黏附分子的激活,從而避免了中性粒細(xì)胞的激活,減輕了再灌注損傷。TNFα可以吸引中性粒細(xì)胞,并促使其產(chǎn)生呼吸爆發(fā),釋放氧自由基,導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),加重缺氧心肌壞死；同時(shí)能夠誘導(dǎo)心肌細(xì)胞大量表達(dá)ICAM-1,并可促進(jìn)細(xì)胞毒性 T淋巴細(xì)胞攻擊心肌細(xì)胞,導(dǎo)致細(xì)胞大量壞死。有學(xué)者用陽(yáng)離子脂質(zhì)體 siRNA抑制TNFa基因表達(dá),成功地使內(nèi)毒素誘導(dǎo)的小鼠肝臟損傷明顯減輕。

4 針對(duì)心肌細(xì)胞凋亡的siRNA

細(xì)胞凋亡的發(fā)生是蛋白酶有序級(jí)聯(lián)切割的結(jié)果,其代表蛋白酶分別為 Caspase-8、Caspase-1和 Caspase-3。 Caspase-3是哺乳動(dòng)物細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵蛋白酶。有學(xué)者對(duì)大鼠心肌細(xì)胞 Caspase-3基因進(jìn)行 siRNA,發(fā)現(xiàn)沉默 Caspase-3基因能顯著抑制缺氧誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡,進(jìn)而減輕MIRI。

綜上所述,siRNA是一種可行的防治 MIRI的有效方法。然而,目前我們尚未找到一種安全有效的將siRNA注入人體的方法,對(duì)其近遠(yuǎn)期不良反應(yīng)知之甚少。但隨著相關(guān)研究的進(jìn)行,siRNA必將為MIRI的防治開(kāi)辟一條有益的新途徑。

[1]李虹,白小涓,劉強(qiáng),等.siRNA靶向沉默 p22phox表達(dá)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞衰老抑制作用的研究[J].遺傳,2008,30(9):1175-1181.

[2]王麗,梅長(zhǎng)林.缺氧誘導(dǎo)因子在大鼠腎缺血再灌注損傷中的表達(dá)和意義[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合腎病雜志,2007,8(2):77-80.

[3]楊勇,王瑋,黃從新,等.ACE siRNA對(duì)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞 ET1表達(dá)的影響[J].鄖陽(yáng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,28(2):109-112.

[4]王嵐,呂家高,張存泰,等.RNA干擾下調(diào)鈣調(diào)蛋白激酶Ⅱα表達(dá)對(duì)血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)心肌細(xì)胞肥大的影響[J].臨床心血管病雜志,2008,24(5):378-382.

[5]郭英竹,矯強(qiáng),王世婷,等.Ryanodine受體 2基因沉默對(duì)大鼠心肌細(xì)胞缺血再灌注損傷的影響[J].中華病理學(xué)雜志,2008,37(11):760-764.

[6]Tobias W,Hans PW,Liane T,et al.Suppression of ICAM-1 in human venous endothelial cells by small interfering RNAs[J].Eur J Cardiothorac Surg,2005,28(6):816-820.

[7]周曉彤,沈振亞,于曙東,等.siRNA對(duì)小鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞 NF-κB p65表達(dá)的抑制作用[J].現(xiàn)代免疫學(xué),2005,25(3):208-212.