miR-15b在內(nèi)皮細(xì)胞的功能及其與血管相關(guān)性疾病的關(guān)系

陳良櫸，楊明，陳艷，孫華欽，許文明,2

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miR-15b在內(nèi)皮細(xì)胞的功能及其與血管相關(guān)性疾病的關(guān)系

陳良櫸1，楊明1，陳艷1，孫華欽1，許文明1,2

1. 四川大學(xué)華西第二醫(yī)院，四川大學(xué)-香港中文大學(xué)生殖醫(yī)學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，教育部出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都610041；2. 四川大學(xué)，四川大學(xué)華西第二醫(yī)院婦產(chǎn)科，成都 610041

微小RNA(MicroRNA, miRNA)是長(zhǎng)度為22個(gè)核苷酸的小片段非編碼RNA，作為RNA干擾的參與者之一，其通過(guò)在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)各種基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)細(xì)胞的生命活動(dòng)產(chǎn)生廣泛影響。miR-15b是miR-15/16家族一員，是一類(lèi)在機(jī)體各系統(tǒng)、特別是血管內(nèi)皮系統(tǒng)廣泛表達(dá)的微小RNA，主要影響細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲、成管等行為。文章主要對(duì)miR-15b及相關(guān)家族成員在各類(lèi)細(xì)胞、特別是血管內(nèi)皮細(xì)胞的生物學(xué)行為、作用機(jī)制及miR-15b在心血管相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后等過(guò)程中的作用進(jìn)行了詳細(xì)闡述。同時(shí)，文章對(duì)miR-15b相關(guān)家族成員在以胎盤(pán)內(nèi)皮發(fā)育異常為病理基礎(chǔ)的妊娠期高血壓疾病如子癇前期的發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行了探討。

miR-15b；增殖；侵襲；腫瘤；子癇前期

MicroRNA(miRNA)屬小片段調(diào)節(jié)性RNA[1]，片段長(zhǎng)度在22個(gè)核苷酸左右，盡管不直接編碼蛋白質(zhì)，但作為RNA干擾(RNAi)活動(dòng)的媒介物廣泛地存在于細(xì)胞中，在轉(zhuǎn)錄后水平發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。miRNA的產(chǎn)生和成熟以及功能執(zhí)行的過(guò)程如下：在細(xì)胞核內(nèi)miRNA基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄、剪接等過(guò)程形成長(zhǎng)片段雙鏈的具有發(fā)卡結(jié)構(gòu)的前體miRNA(pre-miRNA)；pre-miRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，在雙鏈RNA核酸內(nèi)切酶Dicer核酸酶的剪切下形成雙鏈miRNA(miRNA duplexes)；成熟的miRNA從雙鏈miRNA釋放出來(lái)后結(jié)合到Ago蛋白上，形成核心效應(yīng)復(fù)合體miRNA/Ago核糖核酸蛋白，即miRNP；作為miRNP組成部分的miRNA以其自身核酸序列為基礎(chǔ)扮演一種特異性決定者的角色，一般通過(guò)其5￠端的種子序列(Seed sequence)與靶mRNA 3￠端非翻譯區(qū)(3￠-UTR)序列互補(bǔ)配對(duì)[2]，也可能通過(guò)識(shí)別靶mRNA的開(kāi)放閱讀框(Open reading frame)[3]，將與它們結(jié)合的Ago蛋白定位到此miRNA的靶mRNA上；定位到靶mRNA上的miRNP抑制該mRNA翻譯或者降低其穩(wěn)定性，進(jìn)而起到沉默相應(yīng)基因表達(dá)的作用。

基于miRNA靶向調(diào)節(jié)mRNA的作用機(jī)制，miRNA的5￠末端區(qū)域?qū)ζ涔δ苁怯葹橹匾臎Q定因素[4]，5￠末端序列相似的一組miRNA常常具有許多相同的靶mRNA。因此，根據(jù)成熟miRNA的5￠末端序列相似程度，可以將它們進(jìn)行功能上的分類(lèi)。miRNA-15b所在miRNA家族成員的相似之處表現(xiàn)為從5￠末端第2個(gè)核苷酸開(kāi)始的一段AGCAGC序列[5]，人類(lèi)共享這一序列特點(diǎn)的miRNA主要有hsa-miR-15a、hsa-miR-15b、hsa-miR-16、hsa-miR-195、hsa-miR-497、hsa-miR-503、hsa-miR-424、has-miR-646；由于hsa- miR-103、hsa-miR-107第1個(gè)核苷酸開(kāi)始也有一段AGCAGC序列，并且其功能與miR-15超家族有相重疊的地方，進(jìn)而有時(shí)將兩者并稱(chēng)為miR-15/107組群進(jìn)行研究。Finnerty等[6]于2010年發(fā)表了關(guān)于miR-105/107組群的綜述，詳細(xì)闡明了它們?cè)谶M(jìn)化生物學(xué)和細(xì)胞功能上的共同特點(diǎn)以及在人類(lèi)疾病中的角色。從進(jìn)化生物學(xué)的角度來(lái)看，盡管miR-15/107組群在物種之間的表達(dá)譜隨物種“親緣關(guān)系”的遠(yuǎn)近有著程度不等的差異，同時(shí)各個(gè)成員之間在染色體上的位置也不盡相同，但這些miRNA在序列和功能方面相對(duì)保守，現(xiàn)有的證據(jù)尚不能分析出到底是由同一個(gè)祖先基因分化出了miR-15超家族與miR-107超家族，還是兩者正在匯聚成一個(gè)基因超家族；從發(fā)育生物學(xué)的角度來(lái)看，miR-15/107組群在人類(lèi)的各種組織(心、骨骼肌、腦、肺、肝、腎、脾、胎盤(pán))廣泛表達(dá)[7,8]，未見(jiàn)明顯的組織特異性(空間特異性)，但在紅細(xì)胞生成[9~11]過(guò)程和腦發(fā)育[12,13]過(guò)程中，對(duì)此miRNA組群表達(dá)譜的篩查卻發(fā)現(xiàn)有發(fā)育階段特異性(時(shí)間特異性)；miR-15/107組群對(duì)靶mRNA的識(shí)別和處理遵循miRNA作用的普遍原理，值得注意的是，其部分成員的靶位涵蓋了Dicer[14]和Ago[15]，從而構(gòu)成了對(duì)整個(gè)miRNA生成和作用系統(tǒng)的負(fù)反饋抑制。miR-15/107組群通過(guò)對(duì)其靶mRNA的干擾，影響細(xì)胞的分裂、能量代謝、血管生成等功能，進(jìn)而參與到腫瘤、退行性變等多種人類(lèi)疾病中。

1 miR-15b對(duì)細(xì)胞行為學(xué)的影響及其機(jī)制

miR-15b最先由Lagos-Quintana等[16]在小鼠組織中檢測(cè)出來(lái)，隨后經(jīng)Michael等[17]證實(shí)也存在于人類(lèi)組織。hsa-miR-15b基因位于染色體3q25.33，與hsa-miR-16-2基因同簇[18]。miR-15b對(duì)細(xì)胞行為的影響建立在它所調(diào)控的靶蛋白及其信號(hào)通路的功能基礎(chǔ)之上，通過(guò)以多種信號(hào)蛋白的mRNA為靶位在轉(zhuǎn)錄后水平抑制其調(diào)控基因的表達(dá)，再經(jīng)過(guò)這些蛋白所在信號(hào)通路傳遞這種變化的信息，從而對(duì)細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲、成管等行為產(chǎn)生廣泛的影響。

1.1 miR-15b以cyclin E和cyclin D1 mRNA為靶位參與調(diào)控細(xì)胞增殖活動(dòng)

細(xì)胞分裂要求細(xì)胞從靜息狀態(tài)越過(guò)限制點(diǎn)R進(jìn)入細(xì)胞分裂周期[19]，此過(guò)程需要整合、啟動(dòng)并推進(jìn)多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，cyclin E(包括cyclin E1和cyclin E2)在G1期結(jié)合到Cdk2(cyclin dependent kinase 2)形成復(fù)合物，它不僅推動(dòng)細(xì)胞進(jìn)入S期，同時(shí)在啟動(dòng)DNA復(fù)制、維持基因組穩(wěn)定性、控制中心體周期等方面也扮演著重要角色。cyclin E表達(dá)于細(xì)胞周期的G1晚期至S期末，在轉(zhuǎn)錄水平上主要受E2F轉(zhuǎn)錄因子家族的調(diào)節(jié)，其蛋白則通過(guò)蛋白酶體途徑降解。

對(duì)膠質(zhì)瘤的研究發(fā)現(xiàn)，miR-15b可以通過(guò)以cyclin為靶位調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)程[20]；Bueno等[21]的研究工作進(jìn)一步表明，E2F通過(guò)與相應(yīng)啟動(dòng)子的結(jié)合在轉(zhuǎn)錄水平上激活miR-15a、miR-15b和miR-16的表達(dá)，而miR-15和miR-16又以cyclin E的mRNA為靶位在轉(zhuǎn)錄后水平上降低cyclin E表達(dá)，由于E2F同時(shí)也是促進(jìn)cyclin E表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，故在miR-15b及其家族成員參與下形成了一個(gè)對(duì)E2F至cyclin E的前饋調(diào)節(jié)環(huán)，這些miRNA通過(guò)此機(jī)制起到抑制細(xì)胞增殖活動(dòng)的作用。近期，Sun等[22]研究發(fā)現(xiàn)，miR-15b還能通過(guò)以cyclin D1為靶位調(diào)節(jié)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖和凋亡活動(dòng)，而cyclin D1可與Cdk4/6結(jié)合，同cyclin E一樣，發(fā)揮對(duì)細(xì)胞周期的正向調(diào)節(jié)作用。

1.2 miR-15b以Bcl-2 mRNA為靶位參與調(diào)控細(xì)胞凋亡過(guò)程

細(xì)胞凋亡是一個(gè)主動(dòng)過(guò)程[23]，主要涉及蛋白水解酶caspase家族的激活，由線粒體釋放的細(xì)胞色素c等膜間隙蛋白發(fā)揮觸發(fā)并強(qiáng)化caspase激活通路的作用，因而線粒體膜通透性的變化在細(xì)胞凋亡中占有舉足輕重的地位。Bcl-2家族包括20多個(gè)成員，對(duì)線粒體膜通透性起著直接或間接的調(diào)節(jié)作用，此家族成員根據(jù)其功能劃分為促進(jìn)凋亡和抑制凋亡兩大類(lèi)，具有BH4結(jié)構(gòu)域的Bcl-2屬于抑制凋亡類(lèi)成員。

Guo等[24]對(duì)大鼠肝星狀細(xì)胞的研究、Chung等[25]對(duì)肝細(xì)胞癌的研究、An等[26]對(duì)急性肝衰竭肝細(xì)胞的研究以及Xia等[27]和Sun等[28]對(duì)胃癌細(xì)胞的研究均發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞中miR-15b表達(dá)水平與Bcl-2表達(dá)水平呈現(xiàn)相反的關(guān)系，即過(guò)表達(dá)miR-15b時(shí)Bcl-2水平降低，降低miR-15b水平則Bcl-2表達(dá)升高。通過(guò)熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)證實(shí)了miR-15b以Bcl-2 mRNA的3￠-UTR為靶位在轉(zhuǎn)錄后水平上抑制Bcl-2的表達(dá)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡隨miR-15b表達(dá)水平升高而增強(qiáng)，表明miR-15b通過(guò)下調(diào)Bcl-2而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

1.3 miR-15b以內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體NRP-2和VEGFR-2 mRNA為靶位參與調(diào)控細(xì)胞侵襲和成管能力

細(xì)胞的粘附、遷移、侵襲及成管行為，盡管涉及的信號(hào)通路繁復(fù)，但是有一個(gè)共同的節(jié)點(diǎn)——血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子VEGF及其受體家族[29~31]。目前，VEGF家族由5個(gè)結(jié)構(gòu)相關(guān)的因子所構(gòu)成——VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD和PlGF(Placenta growth factor)[29]。VEGF及其受體家族在細(xì)胞行為上具有復(fù)雜而精細(xì)的調(diào)控功能，除了與VEGF配體的多樣性有關(guān)外，還與VEGF受體在種類(lèi)上的多樣性以及在功能上的多變性密切相關(guān)。經(jīng)典的VEGF受體主要包括VEGFR-1、VEGFR-2和VEGFR-3[29,30]：VEGFR-2是調(diào)控血管生成的主要成員，在內(nèi)皮細(xì)胞的存活、增殖、遷移中均發(fā)揮著不可取代的促進(jìn)作用；另外，VEGFR-1與VEGFR-2相比，對(duì)VEGF的親和力更高的同時(shí)對(duì)下游的激酶活性卻更低，此特性賦予它通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合VEGF而對(duì)VEGFR-2功能的負(fù)向調(diào)節(jié)能力，VEGFR-1除了錨定在細(xì)胞膜上的全長(zhǎng)形式，還有經(jīng)過(guò)不同的剪接形成的可溶形式，即sVEGFR-1 (sFlt1)，已被證實(shí)是血管生成的負(fù)向調(diào)節(jié)因子，sFlt1在胎盤(pán)中的表達(dá)被認(rèn)為參與了子癇前期的病理發(fā)生；VEGFR-3則是淋巴內(nèi)皮功能的重要調(diào)節(jié)成員。另一類(lèi)VEGF受體涵蓋了壁板蛋白受體家族(Semaphorin receptor family)成員NRP-1(Neuropilin-1)和NRP-2 (Neuropilin-2)[29,31]：NRP作為壁板蛋白受體與神經(jīng)軸突生長(zhǎng)導(dǎo)向功能相關(guān)，作為VEGF受體則能夠與VEGF和VEGFR共同構(gòu)成三重復(fù)合體或者獨(dú)立于VEGFR直接與VEGF作用，進(jìn)而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等的遷移和侵襲活動(dòng)。

Zheng等[32]通過(guò)對(duì)膠質(zhì)瘤的研究，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染miR-15b模擬物后膠質(zhì)瘤細(xì)胞的侵襲能力減弱，而轉(zhuǎn)染miR-15b抑制物的細(xì)胞則出現(xiàn)相反的改變，同時(shí)NRP-2表達(dá)水平則隨miR-15b的升高而降低，通過(guò)熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)證實(shí)miR-15b以NRP-2 的mRNA為靶位，由此認(rèn)為miR-15b能夠通過(guò)在轉(zhuǎn)錄后水平上降低NRP-2的表達(dá)來(lái)減弱膠質(zhì)瘤細(xì)胞的侵襲能力。Chan等[33]對(duì)人參皂苷促進(jìn)血管生成機(jī)制的研究中運(yùn)用類(lèi)似的研究方法，證明miR-15b通過(guò)以VEGFR-2的mRNA為靶位降低VEGFR-2的表達(dá)水平進(jìn)而減弱血管內(nèi)皮細(xì)胞的成管能力。

當(dāng)然，miR-15b對(duì)細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲、成管等行為學(xué)的影響并不局限于以上路徑。例如：Liu等[34]在有關(guān)心肌梗塞的研究中發(fā)現(xiàn)，向HUVEC(人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系)轉(zhuǎn)染miR-15b模擬物能夠顯著抑制低氧誘導(dǎo)的VEGF和Ang2的表達(dá)，因而認(rèn)為VEGF和Ang2是miR-15b抑制該細(xì)胞成管活動(dòng)的潛在靶位；Wu等[35]對(duì)HBV與肝細(xì)胞癌的研究中發(fā)現(xiàn)，由HBV引起的miR-15b下調(diào)通過(guò)巖藻糖轉(zhuǎn)移酶-2(Fucosyltransferase-2)誘導(dǎo)Globo H表達(dá)的途徑增強(qiáng)了肝細(xì)胞癌的增殖能力，而巖藻糖轉(zhuǎn)移酶-2被證明是miR-15b的靶位；Marasa等[36]對(duì)MKK4(Mitogen- activated protein kinase kinase 4)增加與細(xì)胞的復(fù)制性衰老的研究中發(fā)現(xiàn)，MKK4是包括miR-15b在內(nèi)的4種miRNA的聯(lián)合靶位，同時(shí)MKK4增加可抑制細(xì)胞增殖并促使細(xì)胞出現(xiàn)衰老表型；對(duì)Pim-1激酶(Provirus integration site for Moloney murine leukemia virus 1 kinase)與結(jié)腸癌的研究中發(fā)現(xiàn)，Pim-1為miR-15b的靶位，而Pim-1扮演著原癌基因的角色[37]；對(duì)心肌細(xì)胞代謝的研究發(fā)現(xiàn)，miR-15b能夠以Arl2為靶位致使線粒體退化并對(duì)細(xì)胞的ATP水平造成影響[38]?？梢?jiàn)，miR-15b靶位多樣，調(diào)節(jié)層次復(fù)雜，這種縱橫交錯(cuò)的調(diào)節(jié)也是miRNA的共性。

2 miR-15b在血管相關(guān)性疾病中的研究現(xiàn)狀

2.1 miR-15b與心血管類(lèi)疾病發(fā)病機(jī)制的相關(guān)性研究

在心血管系統(tǒng)疾病中，發(fā)現(xiàn)由四肢動(dòng)脈粥樣硬化引起的外周血管疾病患者外周血miR-15b的含量有顯著變化[39]；在心肌梗塞后的病理過(guò)程中，miR-15b則扮演抗血管生成的角色[34]；miR-15b通過(guò)對(duì)TGFbeta通路的抑制進(jìn)而參與調(diào)解心肌肥大及間質(zhì)纖維化的過(guò)程[40]。研究發(fā)現(xiàn)，患慢性阻塞性肺病(Chronic obstructive pulmonary diseases, COPD)的吸煙者較未患COPD的吸煙者，其肺組織miR-15b升高，并且表達(dá)水平與COPD金標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)相關(guān)[41]；在輻射誘發(fā)的肺疾病支氣管上皮細(xì)胞中，miR-15b參與調(diào)節(jié)p53磷酸化及DNA創(chuàng)傷反應(yīng)的促進(jìn)因子[42]。miR-15b也被證實(shí)參與代謝性疾病的發(fā)病過(guò)程，在晚期腎病患者血漿中檢測(cè)到miR-15b含量降低，而這一表達(dá)水平的變化可能通過(guò)影響磷代謝相關(guān)基因而參與腎病的發(fā)展進(jìn)程[43]；同時(shí)，在有關(guān)肥胖及糖尿病的研究中也發(fā)現(xiàn)了血清miR-15b含量的變化[44]，并且糖尿病患者傷口愈合能力受損被認(rèn)為與異常升高的miR-15b對(duì)促血管生成因子的抑制作用有關(guān)[45]。

2.2 iR-15b及其家族成員與子癇前期的關(guān)系

Zhou等[46]將人類(lèi)胎盤(pán)的發(fā)育過(guò)程形容成腫瘤發(fā)生和血管生成兩大元素的結(jié)合。妊娠過(guò)程中，部分滋養(yǎng)層絨毛的滋養(yǎng)層細(xì)胞形成聚集體將孕體貼附到子宮壁上；隨后滋養(yǎng)層細(xì)胞從這些聚集體長(zhǎng)出并侵入蛻膜間質(zhì)、子宮肌層的內(nèi)1/3段、子宮螺旋小動(dòng)脈；起初這些小動(dòng)脈的管腔被滋養(yǎng)層細(xì)胞聚集體所堵塞，隨著侵襲的進(jìn)行，滋養(yǎng)層細(xì)胞替換掉部分母體血管內(nèi)皮，同時(shí)間入血管肌織膜，將母體的這些小血管重塑為大管徑低阻力的嵌合體血管，從而使胎盤(pán)小葉能夠充分的浸泡在母體血液中[46,47]；顯然，上述的胎盤(pán)發(fā)育過(guò)程是一個(gè)由活躍的滋養(yǎng)層細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的對(duì)話及細(xì)胞增殖、侵襲、成管等行為所組成的有序活動(dòng)。

在胎盤(pán)發(fā)育中，有很多潛在的因素可能干擾參與此活動(dòng)的細(xì)胞行為，進(jìn)而對(duì)胎盤(pán)的結(jié)構(gòu)或功能造成影響，最終導(dǎo)致妊娠不能順利進(jìn)行。子癇前期(Preeclampsia)即被認(rèn)為是一種以胎盤(pán)著床表淺以及子宮螺旋動(dòng)脈重塑障礙為主要病理機(jī)制的妊娠期疾病[48]。此病以孕20周以后的婦女新發(fā)高血壓、蛋白尿?yàn)榕R床特點(diǎn)，或伴有母體其他多系統(tǒng)異常以及胎兒生長(zhǎng)受限、羊水減少、胎兒缺氧等表現(xiàn)[49]，若得不到控制則可能發(fā)展成表現(xiàn)為抽搐狀態(tài)的子癇[50,51]，作為一種十分常見(jiàn)的妊娠期高血壓疾病而成為世界范圍內(nèi)孕婦和胎兒致病致死的主要因素。

胎盤(pán)發(fā)育過(guò)程與腫瘤發(fā)生過(guò)程中細(xì)胞的行為學(xué)特點(diǎn)有許多相似之處。越來(lái)越多的文獻(xiàn)證實(shí)，在胎盤(pán)發(fā)育過(guò)程中miRNA可以通過(guò)外吐小體(Exosome)或與RNA結(jié)合蛋白AGO等結(jié)合釋放到血液中。那么miR-15/16家族成員是否參與了胎盤(pán)的發(fā)育過(guò)程？在病生理?xiàng)l件下是否通過(guò)對(duì)滋養(yǎng)層細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、凋亡和其他功能的調(diào)節(jié)從而對(duì)胎盤(pán)發(fā)育相關(guān)細(xì)胞的生物學(xué)行為產(chǎn)生影響，進(jìn)而參與到妊娠期疾病如子癇前期的發(fā)病機(jī)制中？其在胎盤(pán)或血漿中的表達(dá)變化是否對(duì)于重度子癇前期的發(fā)生具有預(yù)測(cè)意義？近年來(lái)國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入的探討。

Wang等[52]研究發(fā)現(xiàn)，miR-16在重度子癇前期患者蛻膜來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞中表達(dá)水平明顯升高，升高的miR-16不僅通過(guò)以cyclin E1為靶位抑制該細(xì)胞本身的增殖活動(dòng)，還通過(guò)以VEGF-A為靶位抑制該細(xì)胞對(duì)人滋養(yǎng)層細(xì)胞以及人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和成管能力的調(diào)節(jié)作用。相比之下，Bai等[53]的研究結(jié)果則揭示出miR-15b所在家族成員對(duì)細(xì)胞行為的逆向影響，發(fā)現(xiàn)miR-195能夠通過(guò)以ActRⅡA為靶位反過(guò)來(lái)增強(qiáng)人滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲能力，檢測(cè)到在子癇前期胎盤(pán)組織中miR-195表達(dá)水平降低而ActRⅡA表達(dá)水平升高，認(rèn)為升高的ActRⅡA與其在該疾病中同樣升高的配體Nodal[54]共同作用減弱了滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲能力。此外，Mouillet等[55]的研究顯示，低氧刺激下miR-424在滋養(yǎng)層細(xì)胞中的表達(dá)水平降低，這種變化獨(dú)特，既異于miR-424在非滋養(yǎng)層細(xì)胞中的變化，又異于此miRNA家族其他成員在滋養(yǎng)層細(xì)胞中的表現(xiàn)，同時(shí)證實(shí)在滋養(yǎng)層細(xì)胞中miR-424能以FGFR1為靶位，因而認(rèn)為miR-424在滋養(yǎng)層細(xì)胞的分化中扮演了某種獨(dú)特的角色。

2011年，Mayor-Lynn等[56]對(duì)子癇前期和早產(chǎn)患者胎盤(pán)組織miRNA以及mRNA表達(dá)譜進(jìn)行研究，定量PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)子癇前期胎盤(pán)組織中miR-15b表達(dá)水平降低。然而，該研究只統(tǒng)計(jì)了5例正常對(duì)照及6例子癇前期的胎盤(pán)樣本，且未計(jì)算值，因此對(duì)miR-15b在子癇前期胎盤(pán)中的表達(dá)仍需要進(jìn)一步的研究。總之，miR-15b在滋養(yǎng)層細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞等胎盤(pán)發(fā)育相關(guān)細(xì)胞的行為學(xué)有怎樣的影響，在子癇前期的分子病理機(jī)制中又扮演著怎樣的角色，這些都是亟待回答的問(wèn)題。

綜上所述，miR-15b作為miR-15家族的一員，通過(guò)以不同的mRNA為靶位在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控相應(yīng)基因的表達(dá)，從而在不同節(jié)點(diǎn)上對(duì)多種信號(hào)通路發(fā)揮干預(yù)作用，廣泛影響細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲、成管等行為，最終參與到多種疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中?？v觀miR-15b及其家族成員的異常表達(dá)與各類(lèi)疾病的聯(lián)系，涉及miR-15b與心血管發(fā)育的相關(guān)研究已十分豐富，同時(shí)有關(guān)miR-15家族其他成員與胎盤(pán)源性疾病的報(bào)道也在不斷涌現(xiàn)，我們認(rèn)為未來(lái)的主要發(fā)展方向在于：(1)目前的研究都是通過(guò)單個(gè)miRNA的功能失活或過(guò)表達(dá)的模式研究，而動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示同一家族的不同成員之間，包括miR-15家族內(nèi)都存在相似的調(diào)控通路的特點(diǎn)，如何在同一家族內(nèi)鑒定出不同成員之間的調(diào)控關(guān)系及在細(xì)胞和組織水平對(duì)胎盤(pán)發(fā)育的影響，將是未來(lái)關(guān)注的焦點(diǎn)之一；(2)目前miR-15家族在內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)VEGF下游信號(hào)通路的影響較為明確，而探索是否對(duì)胎盤(pán)特異的VEGFR1(sFLT)的表達(dá)和分泌功能有影響，將有助于對(duì)該家族成員對(duì)胎盤(pán)發(fā)育的作用機(jī)制的理解；(3)該家族成員是否可以做為胎盤(pán)相關(guān)性疾病子癇前期的發(fā)生的早期分子標(biāo)記物？對(duì)這些問(wèn)題的深入探討將對(duì)理解miRNA在胎盤(pán)發(fā)育的病生理過(guò)程的關(guān)鍵作用提供幫助。

[1] Liu XH, Fortin K, Mourelatos Z. MicroRNAs: biogenesis and molecular functions., 2008, 18(1): 113–121.

[2] Brennecke J, Stark A, Russell RB, Cohen SM. Principles of microRNA-target recognition., 2005, 3(3): e85.

[3] Wang WX, Wilfred BR, Xie K, Jennings MH, Hu YH, Stromberg AJ, Nelson PT. Individual microRNAs (miRNAs) display distinct mRNA targeting "rules"., 2010, 7(3): 373–380.

[4] Kiriakidou M, Nelson PT, Kouranov A, Fitziev P, Bouyioukos C, Mourelatos Z, Hatzigeorgiou A. A combined computational-experimental approach predicts human microRNA targets., 2004, 18(10): 1165–1178.

[5] Griffiths-Jones S. The microRNA registry., 2004, 32(Database issue): D109–D111.

[6] Finnerty JR, Wang WX, Hébert SS, Wilfred BR, Mao G, Nelson PT. The miR-15/107 group of microRNA genes: evolutionary biology, cellular functions, and roles in human diseases., 2010, 402(3): 491–509.

[7] Baskerville S, Bartel DP. Microarray profiling of microRNAs reveals frequent coexpression with neighboring miRNAs and host genes., 2005, 11(3): 241–247.

[8] Shingara J, Keiger K, Shelton J, Laosinchai-Wolf W, Powers P, Conrad R, Brown D, Labourier E. An optimized isolation and labeling platform for accurate microRNA expression profiling., 2005, 11(9): 1461–1470.

[9] Bruchova H, Yoon D, Agarwal AM, Mendell J, Prchal JT. Regulated expression of microRNAs in normal and polycythemia vera erythropoiesis., 2007, 35(11): 1657–1667.

[10] Choong ML, Yang HH, McNiece I. MicroRNA expression profiling during human cord blood-derived CD34 cell erythropoiesis., 2007, 35(4): 551–564.

[11] Yang GH, Wang F, Yu J, Wang XS, Yuan JY, Zhang JW. MicroRNAs are involved in erythroid differentiation control., 2009, 107(3): 548–556.

[12] Nelson PT, Baldwin DA, Kloosterman WP, Kauppinen S, Plasterk RH, Mourelatos Z. RAKE and LNA-ISH reveal microRNA expression and localization in archival human brain., 2006, 12(2): 187–191.

[13] Miska EA, Alvarez-Saavedra E, Townsend M, Yoshii A, Sestan N, Rakic P, Constantine-Paton M, Horvitz HR. Microarray analysis of microRNA expression in the developing mammalian brain., 2004, 5(9): R68.

[14] Martello G, Rosato A, Ferrari F, Manfrin A, Cordenonsi M, Dupont S, Enzo E, Guzzardo V, Rondina M, Spruce T, Parenti AR, Daidone MG, Bicciato S, Piccolo S. A microRNA targeting dicer for metastasis control., 2010, 141(7): 1195–1207.

[15] Wang WX, Wilfred BR, Hu Y, Stromberg AJ, Nelson PT. Anti-Argonaute RIP-Chip shows that miRNA transfections alter global patterns of mRNA recruitment to microribonucleoprotein complexes., 2010, 16(2): 394–404.

[16] Lagos-Quintana M, Rauhut R, Yalcin A, Meyer J, Lendeckel W, Tuschl T. Identification of tissue-specific microRNAs from mouse., 2002, 12(9): 735–739.

[17] Michael MZ, O' Connor SM, van Holst Pellekaan NG, Young GP, James RJ. Reduced accumulation of specific microRNAs in colorectal neoplasia., 2003, 1(12): 882–891.

[18] http: //www. mirbase. org/cgi-bin/mirna_entry. pl?acc= I0000438. 20140330.

[19] M?r?y T, Geisen C. Cyclin E., 2004, 36(8): 1424–1439.

[20] Xia H, Qi Y, Ng SS, Chen X, Chen S, Fang M, Li D, Zhao Y, Ge R, Li G, Chen Y, He ML, Kung HF, Lai L, Lin MC. MicroRNA-15b regulates cell cycle progression by targeting cyclins in glioma cells., 2009, 380(2): 205–210.

[21] Bueno MJ, Gómez de Cedrón M, Laresgoiti U, Fernández- iqueras J, Zubiaga AM, Malumbres M. Multiple E2F-ind-ced microRNAs prevent replicative stress in response to mitogenic signaling., 2010, 30(12): 2983–2995.

[22] Sun G, Shi L, Yan SS, Wan ZQ, Jiang N, Fu LS, Li M, Guo J. MiR-15b targets cyclin D1 to regulate proliferation and apoptosis in glioma cells., 2014, 2014: 687826.

[23] Kuwana T, Newmeyer DD. Bcl-2-family proteins and the role of mitochondria in apoptosis., 2003, 15(6): 691–699.

[24] Guo CJ, Pan Q, Li DG, Sun H, Liu BW. miR-15b and miR-16 are implicated in activation of the rat hepatic stellate cell: An essential role for apoptosis., 2009, 50(4): 766–778.

[25] Chung GE, Yoon JH, Myung SJ, Lee JH, Lee SH, Lee SM, Kim SJ, Hwang SY, Lee HS, Kim CY. High expression of microRNA-15b predicts a low risk of tumor recurrence following curative resection of hepatocellular carcinoma., 2010, 23(1): 113–119.

[26] An FM, Gong BD, Wang H, Yu DS, Zhao GD, Lin LY, Tang WL, Yu H, Bao SS, Xie Q. miR-15b and miR-16 regulate TNF mediated hepatocyte apoptosis via BCL2 in acute liver failure., 2012, 17(7): 702–716.

[27] Xia L, Zhang D, Du R, Pan Y, Zhao L, Sun S, Hong L, Liu J, Fan D. miR-15b and miR-16 modulate multidrug resistance by targeting BCL2 in human gastric cancer cells., 2008, 123(2): 372–379.

[28] Sun H, Meng X, Han J, Zhang Z, Wang B, Bai X, Zhang X. Anti-cancer activity of DHA on gastric cancer-anandstudy., 2013, 34(6): 3791–3800.

[29] Koch S, Claesson-Welsh L. Signal transduction by vascular endothelial growth factor receptors., 2012, 2(7): a006502.

[30] Shibuya M. Vascular endothelial growth factor and its receptor system: physiological functions in angiogenesis and pathological roles in various diseases., 2013, 153(1): 13–19.

[31] Perrot-Applanat M, Di Benedetto M. Autocrine functions of VEGF in breast tumor cells: adhesion, survival, migration and invasion., 2012, 6(6): 547–553.

[32] Zheng X, Chopp M, Lu Y, Buller B, Jiang F. MiR-15b and miR-152 reduce glioma cell invasion and angiogenesis via NRP-2 and MMP-3., 2013, 329(2): 146–154.

[33] Chan LS, Yue PY, Wong YY, Wong RN. MicroRNA-15b con-ributes to ginsenoside-Rg1-induced angiogenesis through increased expression of VEGFR-2., 2013, 86(3): 392–400.

[34] Liu Z, Yang D, Xie P, Ren G, Sun G, Zeng X, Sun X. MiR-106b and miR-15b modulate apoptosis and angiogenesis in myocardial infarction., 2012, 29(5-6): 851–862.

[35] Wu CS, Yen CJ, Chou RH, Chen JN, Huang WC, Wu CY, Yu YL. Downregulation of microRNA-15b by hepatitis B virus X enhances hepatocellular carcinoma proliferation via fucosyltransferase 2-induced Globo H expression., 2014, 134(7): 1638–1647.

[36] Marasa BS, Srikantan S, Masuda K, Abdelmohsen K, Kuwano Y, Yang X, Martindale JL, Rinker-Schaeffer CW, Gorospe M. Increased MKK4 abundance with replicative senescence is linked to the joint reduction of multiple microRNAs., 2009, 2(94): ra69.

[37] Weirauch U, Beckmann N, Thomas M, Grünweller A, Huber K, Bracher F, Hartmann RK, Aigner A. Functional role and therapeutic potential of the pim-1 kinase in colon carcinoma., 2013, 15(7): 783–794.

[38] Nishi H, Ono K, Iwanaga Y, Horie T, Nagao K, Takemura G, Kinoshita M, Kuwabara Y, Mori RT, Hasegawa K, Kita T, Kimura T. MicroRNA-15b modulates cellular ATP levels and degenerates mitochondria via Arl2 in neonatal rat cardiac myocytes., 2010, 285(7): 4920–4930.

[39] Stather PW, Sylvius N, Wild JB, Choke E, Sayers RD, Bown MJ. Differential microRNA expression profiles in peripheral arterial disease., 2013, 6(5): 490–497.

[40] Tijsen AJ, van der Made I, van den Hoogenhof MM, Wijnen WJ, van Deel ED, de Groot NE, Alekseev S, Fluiter K, Schroen B, Goumans MJ, van der Velden J, Duncker DJ, Pinto YM, Creemers EE. The microRNA-15 family inhibits the TGFβ-pathway in the heart., 2014, 104(1): 61–71.

[41] Ezzie ME, Crawford M, Cho JH, Orellana R, Zhang S, Gelinas R, Batte K, Yu L, Nuovo G, Galas D, Diaz P, Wang K, Nana-Sinkam SP. Gene expression networks in COPD: microRNA and mRNA regulation., 2012, 67(2): 122–131.

[42] Rahman M, Lovat F, Romano G, Calore F, Acunzo M, Bell EH, Nana-Sinkam P. miR-15b/16-2 regulates factors that promote p53 phosphorylation and augments the DNA damage response following radiation in the lung., 2014, 289(38): 26406–26416.

[43] Wang H, Peng W, Ouyang X, Dai Y. Reduced circulating miR-15b is correlated with phosphate metabolism in patients with end-stage renal disease on maintenance hemodialysis., 2012, 34(6): 685–690.

[44] Pescador N, Pérez-Barba M, Ibarra JM, Corbatón A, Martínez-Larrad MT, Serrano-Ríos M. Serum circulating microRNA profiling for identification of potential type 2 diabetes and obesity biomarkers., 2013, 8(10): e77251.

[45] Xu J, Zgheib C, Hu J, Wu W, Zhang L, Liechty KW. The Role of MicroRNA-15b in the impaired angiogenesis in diabetic wounds., 2014, 22(5): 671–677.

[46] Zhou Y, McMaster M, Woo K, Janatpour M, Perry J, Karpanen T, Alitalo K, Damsky C, Fisher SJ. Vascular endothelial growth factor ligands and receptors that regulate human cytotrophoblast survival are dysregulated in severe preeclampsia and hemolysis, elevated liver enzymes, and low platelets syndrome., 2002, 160(4): 1405– 1423.

[47] Cross JC, Hemberger M, Lu Y, Nozaki T, Whiteley K, Masutani M, Adamson SL. Trophoblast functions, angiogenesis and remodeling of the maternal vasculature in the placenta., 2002, 187(1–2): 207– 212.

[48] Noris M, Perico N, Remuzzi G. Mechanisms of disease: Pre-eclampsia., 2005, 1(2): 98–114.

[49] Sibai B, Dekker G, Kupferminc M. Pre-eclampsia., 2005,365(9461): 785–799.

[50] Mahmoudi N, Graves SW, Solomon CG, Repke JT, Seely EW. Eclampsia: a 13-year experience at a United States tertiary care center., 1999, 8(4): 495–500.

[51] Gupte S, Wagh G. Preeclampsia-Eclampsia., 2014, 64(1): 4–13.

[52] Wang Y, Fan H, Zhao G, Liu D, Du L, Wang Z, Hu Y, Hou Y. miR-16 inhibits the proliferation and angiogenesis-regulating potential of mesenchymal stem cells in severe pre-eclampsia., 2012, 279(24): 4510–4524.

[53] Bai Y, Yang WW, Yang HX, Liao QP, Ye G, Fu GD, Ji L, Xu P, Wang H, Li YX, Peng C, Wang YL. Downregulated miR-195 detected in preeclamptic placenta affects trophoblast cell invasion via modulating ActRIIA expression., 2012, 7(6): e38875.

[54] Nadeem L, Munir S, Fu G, Dunk C, Baczyk D, Caniggia I, Lye S, Peng C. Nodal signals through activin receptor-like kinase 7 to inhibit trophoblast migration and invasion: implication in the pathogenesis of preeclampsia., 2011, 178(3): 1177–1189.

[55] Mouillet JF, Donker RB, Mishima T, Cronqvist T, Chu T, Sadovsky Y. The unique expression and function of miR-424 in human placental trophoblasts., 2013, 89(2): 25.

[56] Mayor-Lynn K, Toloubeydokhti T, Cruz AC, Chegini N. Expression profile of microRNAs and mRNAs in human placentas from pregnancies complicated by preeclampsia and preterm labor., 2011, 18(1): 46–56.

(責(zé)任編委: 方向東)

Roles of miR-15b in endothelial cell function and their relevance to vascular diseases

Liangju Chen1, Ming Yang1, Yan Chen1, Huaqin Sun1, Wenming Xu1,2

MicroRNAs (miRNAs) are noncoding RNAs with a short length of about 22 nucleotides. As major modulators participating in RNA interference, they affect cellular behaviors by regulating the expression of diverse genes at post-transcriptional levels. miR-15b is a member of the miR-15/16 family, which is broadly expressed in major tissues and specially enriched in the endovascular system of human beings. miR-15/16 affects cellular proliferation, apoptosis, invasion and angiogenesis. In this review, we summarize the role and the underlying mechanism of miR-15b as well as other miR-15/16 family members in different cells, especially in endothelial cells. We focus on the diverse roles of miR-15b in the occurrence, progression and prognosis of vascular diseases, with particular emphasis on preeclampsia, a hypertensive disorder related to endovascular dysfunction in the placenta.

miR-15b; proliferation; invasion; tumor; preeclampsia

2014-08-29;

2014-09-24

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(973計(jì)劃)(編號(hào)：2012CB944903)和新世紀(jì)人才計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：NCET-12-0382)資助

陳良櫸，碩士研究生，專(zhuān)業(yè)方向：出生缺陷。Tel：028-85502290；E-mail: 248698579@qq.com

許文明，副研究員，碩士生導(dǎo)師，研究方向：生殖生物學(xué)與生殖醫(yī)學(xué)。E-mail: xuwenming1973@163.com

10.16288/j.yczz.14-288

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間: 2014-12-16 16:28:39

URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1913.R.20141216.1628.002.html