MICRORNA-29B的研究現(xiàn)狀

李新娜，史艷芬，2，李榮貴 (.吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院病理生物學(xué)教育部重點實驗室，吉林 長春 3002;2.北京中日友好醫(yī)院，北京 00029)

MICRORNA-29B的研究現(xiàn)狀

李新娜1，史艷芬1，2，李榮貴1(1.吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院病理生物學(xué)教育部重點實驗室，吉林 長春 130021;2.北京中日友好醫(yī)院，北京 100029)

miRNA－29b;纖維化;表觀遺傳學(xué);甲基化

1 miRNA簡介

miRNA廣泛存在于自然界中，是一種大小約為22 nt的內(nèi)源性非編碼的單鏈微小RNA［1］，它的成熟過程需要經(jīng)歷以下幾個步驟［2］:首先以內(nèi)源性轉(zhuǎn)錄本為模板進(jìn)行基因轉(zhuǎn)錄，形成發(fā)夾狀的原始pri－miRNA，接著于細(xì)胞核內(nèi)經(jīng)過Drosha切割，被加工成具有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的70 nt左右的前體pre－miRNA，再通過Exportin5進(jìn)入到胞質(zhì)在核糖核酸酶Dicer的識別剪切下切掉莖環(huán)變?yōu)殡p鏈RNA即dsRNA，最后雙鏈RNA解體為成熟miRNA。成熟的miRNA進(jìn)入miRNA誘導(dǎo)的基因沉默復(fù)合物(miRNA －induced silencing complex，miRISC)，其可協(xié)助其與互補的mRNA完全或不完全配對，從而達(dá)到降解靶mRNA或阻遏其轉(zhuǎn)錄后翻譯的作用［3］。

2 miRNA的生物學(xué)特性及其作用機制

2.1 miRNA的生物學(xué)特性:miRNA基因以單拷貝、多拷貝或基因簇等形式存在于基因組中［1］，其轉(zhuǎn)錄獨立于其他基因，是體內(nèi)主要基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的主要因子［4］。目前的研究發(fā)現(xiàn)這些miRNA參與了人類近1/3的基因表達(dá)過程，如今 miRNAs的研究已成一個新熱點。

2.2 miRNA的作用機制［5］:miRNA的5'端非編碼區(qū)(UTR)與靶mRNA的3'UTR發(fā)生配對。①不完全互補配對，主要功能為抑制靶mRNA的翻譯，但不影響mRNA穩(wěn)定性;②發(fā)生完全互補配對，主要功能降解靶mRNA，作用方式與siRNA類似，以調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和凋亡等［6］。最近研究發(fā)現(xiàn)了第三種方式，即miRNAs指導(dǎo)其靶向mRNA快速脫腺苷化，導(dǎo)致mRNA的快速衰減和表達(dá)水平的降低［3］。另外新近研究還發(fā)現(xiàn)，miRNA能作用于靶mRNA，可在轉(zhuǎn)錄后正向調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成。

3 miRNA－29b與纖維化

在組織纖維化的發(fā)展過程中，miRNAs扮演著重要的角色，其中miRNA29s(miRNA29a，b，c)家族的效應(yīng)尤其突出，提示其在調(diào)節(jié)ECM動態(tài)平衡中起重要的節(jié)點作用［7］。以往研究發(fā)現(xiàn)，TGF－β家族因子是重要的損傷修復(fù)和ECM合成的重要調(diào)節(jié)因素［8］。Coralia Luna等在針對青光眼小梁細(xì)胞研究中發(fā)現(xiàn)［9］，對于ECM的改變中主要是由于TGF－β2導(dǎo)致miRNA29b的表達(dá)下調(diào)從而導(dǎo)致了ECM成分的改變，而miRNA29b對于TGF－β1的抑制作用也在實驗中被發(fā)現(xiàn)，這表明miRNA29家族與TGF－β家族之間的作用是復(fù)雜的，而對其之間的交叉對話研究是有限的。

4 miRNA－29b與腫瘤

大量研究已證實，在多種惡性腫瘤細(xì)胞和組織中，已發(fā)現(xiàn)microRNA表達(dá)譜的改變［10］，這提示microRNA參與了惡性腫瘤的發(fā)生和演進(jìn)等過程，并提示其診斷和預(yù)后。如已發(fā)現(xiàn)在白血病、膽管腺癌、前列腺癌中，miR－29b有著獨特的重要作用，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡，抑制前列腺癌細(xì)胞的生長。如Robert Steele等的研究發(fā)現(xiàn)在前列腺癌細(xì)胞中外源性表達(dá)增高的MBP－1可上調(diào)miR－29b的表達(dá)［11］，且外源性表達(dá)的miR－29b又可抑制抗凋亡蛋白MCL－1的表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡并抑制其生長，在膽管癌中亦有此機制。在白血病研究中則發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)的miRNA－29b主要通過表觀遺傳學(xué)調(diào)控DNA甲基化狀態(tài)從而促進(jìn)抑癌基因的表達(dá)。

5 miRNA－29b與表觀遺傳學(xué)

表觀遺傳學(xué)改變的控制，主要形式在于DNA甲基化和組蛋白修飾。而負(fù)責(zé)DNA甲基化的酶主要有DNMT1、DNMT3A和DNMT3B，主要負(fù)責(zé)維持甲基化狀態(tài)和從頭甲基化。Garzon，R等研究發(fā)現(xiàn)miRNA－29b可以間接或直接靶向調(diào)節(jié)DNMT1［12］，DNMT3A和DNMT3B的表達(dá)調(diào)控白血病細(xì)胞中抑癌基因的甲基化狀態(tài)從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的生存和凋亡。而Muller Fabbri等在肺癌中已證明miRNA－29b可通過靶向調(diào)節(jié)DNMT3A和DNMT3B的表達(dá)從而恢復(fù)異常的DNA甲基化［13］。Takada等的實驗在小鼠動物實驗中也證明此結(jié)論［14］。

6 miRNA－29b與信號通路

miRNA－29b在其生物學(xué)功能發(fā)揮的過程中其所涉及的信號通路是錯綜復(fù)雜的［15］，但是隨著科學(xué)的進(jìn)步和人們認(rèn)知手段的提高，某一部分的機制已知曉，如Luna等研究發(fā)現(xiàn)［9］，在小梁細(xì)胞中miRNA－29b是ECM及TGF－β1和TGF－β2的負(fù)性調(diào)控因子，位于TGF－β信號通路的下游并與TGF－β之間存在交叉對話。而 Qin W 等研究發(fā)現(xiàn)［16］，TGF－β/Smad3是導(dǎo)致腎臟纖維化的一個信號通路，TGF－β/Smad3信號通路負(fù)性調(diào)控miRNA－29b的表達(dá)，而miRNA－29b則是作為TGF－β/Smad3信號通路下游的抑制劑而發(fā)揮作用的。

7 小結(jié)

本綜述闡述了MiroRNA－29b在組織纖維化及腫瘤等疾病中的重要作用及其在表觀遺傳學(xué)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中主要調(diào)控機制。無論是在組織損傷修復(fù)，細(xì)胞凋亡，惡性腫瘤和心血管疾病，都可看到其巨大的調(diào)控作用，預(yù)示MiroRNA－29b可能成為更多疾病的新興潛在的治療靶點。

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2012－10－23 編校:費越/鄭英善］