循環(huán)microRNA與炎癥性腸病的研究進(jìn)展

鄧　佩　閔　敏　劉　巖　王桂良　徐　楊

軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科(100071)

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循環(huán)microRNA與炎癥性腸病的研究進(jìn)展

鄧佩閔敏*劉巖王桂良徐楊

軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科(100071)

摘要MicroRNA(miRNA)是一類具有調(diào)控功能的非編碼RNA，作為轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子參與真核生物基因表達(dá)水平的調(diào)控。炎癥性腸病(IBD)是一種慢性非特異性腸道炎性疾病，病因尚未完全明確。目前研究表明，循環(huán)miRNA在IBD患者體內(nèi)存在特異性表達(dá)。本文就循環(huán)miRNA在IBD中的研究作一綜述。

關(guān)鍵詞炎癥性腸?。唤Y(jié)腸炎，潰瘍性；Crohn?。晃NAs；循環(huán)

Circulating MicroRNAs and Inflammatory Bowel Disease

DENGPei,MINMin,LIUYan,WANGGuiliang,XUYang.DepartmentofGastroenterology,AffiliatedHospitalofAcademyofMilitaryMedicalSciences,Beijing(100071)

Correspondence to: MIN Min, Email: minmin823@sina.com

AbstractMicroRNAs (miRNAs) are a group of non-coding RNA molecules having modulating function, and as a post transcriptional modulating factor is involved in the modulation of expression of eukaryotic genes. Inflammatory bowel disease (IBD) is a chronic non-specific intestinal inflammatory disease and its etiology has not yet been fully clarified. Recent studies have shown that circulating miRNAs were specifically expressed in patients with IBD. This article reviewed the advances in studies on circulating miRNAs and IBD.

Key wordsInflammatory Bowel Disease;Colitis, Ulcerative;Crohn Disease;MicroRNAs;Circulating

MicroRNA(miRNA)是在真核生物中發(fā)現(xiàn)的一類具有調(diào)控功能的非編碼RNA，長(zhǎng)度為18~24個(gè)核苷酸，作為轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子參與真核生物基因表達(dá)水平的調(diào)控。miRNA在轉(zhuǎn)錄后水平通過(guò)與靶mRNA的3’端非翻譯區(qū)結(jié)合，互補(bǔ)識(shí)別靶基因，引起靶基因降解或抑制其翻譯活性，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因表達(dá)的調(diào)控[1]。近年來(lái)已在動(dòng)植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了上百余種miRNA，其在細(xì)胞增殖、凋亡、分化、代謝等過(guò)程中起著重要作用。研究表明，miRNA參與了包括炎癥等多種病理生理過(guò)程，其調(diào)控的免疫反應(yīng)在應(yīng)對(duì)刺激因子和病原入侵的過(guò)程中發(fā)揮重要作用[2]。有學(xué)者將人類血漿、血清中的miRNA稱為循環(huán)miRNA(circulating miRNA)，其以分泌體或微小泡形式包裹于磷脂雙分子膜內(nèi)，穩(wěn)定存在于外周血液中，具有良好的穩(wěn)定性以及對(duì)抗外界環(huán)境的能力[3-5]。研究表明，循環(huán)miRNA在炎癥性腸病(IBD)患者體內(nèi)存在特異性表達(dá)。本文就循環(huán)miRNA在IBD中的研究作一綜述。

2008年Lawrie等[6]首次在人類血清中發(fā)現(xiàn)了循環(huán)miRNA，并發(fā)現(xiàn)彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)患者血清miR-21表達(dá)上調(diào)，其水平與DLBCL患者無(wú)復(fù)發(fā)生存期相關(guān)。此后有學(xué)者在不同疾病患者的血漿或血清中檢測(cè)到多種miRNA，并發(fā)現(xiàn)不同疾病的循環(huán)miRNA表達(dá)譜亦不相同。Gilad等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，孕婦血清中有12個(gè)miRNA的表達(dá)水平是非孕婦的5倍，且表達(dá)水平隨胎齡增加而升高。Taylor等[8]在同一患者的卵巢癌細(xì)胞和血清腫瘤外泌體中均檢測(cè)到218個(gè)成熟miRNA，其中8個(gè)卵巢癌特異性miRNA在腫瘤細(xì)胞和外泌體中的表達(dá)水平一致。Vasilescu等[9]對(duì)膿毒癥患者和健康人的血漿miRNA進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者血漿miR-150水平明顯降低，且水平與疾病嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。上述研究提示循環(huán)miRNA譜在不同疾病過(guò)程中起著重要角色。

一、循環(huán)miRNA與炎癥性疾病

研究[10-13]表明，miRNA參與調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和免疫細(xì)胞發(fā)育，在炎癥性疾病中起著至關(guān)重要的作用，如miR-181a可調(diào)節(jié)T細(xì)胞受體信號(hào)；miR-146a參與調(diào)節(jié)先天免疫反應(yīng)；過(guò)表達(dá)的miR-150可抑制B細(xì)胞發(fā)育成熟等。在炎癥性疾病患者體內(nèi)，免疫細(xì)胞造成的組織損傷可能有助于miRNA在血清中釋放。

循環(huán)miRNA在多種炎癥性疾病中發(fā)揮作用。Akbas等[14]檢測(cè)了正常對(duì)照組和慢性阻塞性肺病患者血清miRNA表達(dá)水平，結(jié)果顯示與對(duì)照組相比，慢性阻塞性肺病患者血清miR-7表達(dá)上升，血清miR-20a、miR-28-3p、miR-34c-5p以及miR-100表達(dá)下降。 Fu等[15]對(duì)活動(dòng)性肺結(jié)核患者研究發(fā)現(xiàn)，血清miR-29a診斷活動(dòng)性肺結(jié)核患者的敏感性和特異性分別為83%和80%。Bala等[16]的研究表明，在不同因素導(dǎo)致的肝損傷小鼠模型中，循環(huán)miRNA的表達(dá)有所不用，其可作為鑒別肝細(xì)胞損傷和炎癥的標(biāo)記物。

二、循環(huán)miRNA與IBD

IBD是一種慢性非特異性腸道炎性疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)和克羅恩病(Crohn’s disease, CD)，其病因和發(fā)病機(jī)制目前尚未完全明確，主要認(rèn)為與宿主遺傳學(xué)、免疫反應(yīng)和環(huán)境因素等相關(guān)[17]。miRNA在IBD患者的靶器官和外周血中均存在特異性表達(dá)。目前相關(guān)研究已在IBD患者體內(nèi)檢測(cè)出100余個(gè)具有差異性表達(dá)的miRNA[18]。Fasseu等[19]采用實(shí)時(shí)定量PCR對(duì)UC、CD患者以及健康對(duì)照人群結(jié)腸黏膜miRNA表達(dá)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)UC、CD患者結(jié)腸黏膜中miR-126*、miR-127-3p、miR-26a、miR-29b、miR-324-3p表達(dá)水平升高。Paraskevi等[20]采RT-PCR檢測(cè)128例CD患者、88例UC患者和162名健康對(duì)照者的循環(huán)miRNA表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)CD患者外周血miR-16、miR-23a、miR-29a、miR-106a、miR-107、miR-126、miR-191、miR-199a-5p、miR-200c、miR-362-3p和miR-532-3p表達(dá)水平顯著升高；UC患者miR-16、miR-21、miR-28-5p、miR-151-5p、miR-155和miR-199a-5p表達(dá)水平顯著升高，尤其miR-155；研究亦表明，miRNA可用于鑒別CD與UC患者。Wu等[21]通過(guò)分析外周血miRNA的表達(dá)水平，區(qū)分活動(dòng)期和非活動(dòng)期CD、UC患者以及健康對(duì)照者，結(jié)果顯示miR-505*在活動(dòng)期UC中的表達(dá)較活動(dòng)期CD顯著降低，miR-28-5p、miR-103-2*、miR-149*、miR-151-5p、miR-340*、miR-532-3p以及miRplus-E1153在活動(dòng)期UC中的表達(dá)較活動(dòng)期CD顯著升高，提示循環(huán)miRNA可作為鑒別UC與CD的臨床指標(biāo)。上述研究表明，不同亞型IBD患者的循環(huán)miRNA表達(dá)水平具有一定差異，循環(huán)miRNA有望作為診斷IBD的標(biāo)記物。

三、循環(huán)miRNA與UC

Wu等[21]通過(guò)比較活動(dòng)性和非活動(dòng)性UC患者外周血miRNA，發(fā)現(xiàn)miR-28-5p、miR-151-5p、miR-199a-5p、miRplus-E1271以及miR-362-3p等在活動(dòng)性UC患者外周血中表達(dá)升高，miR-103-2*、miR-362-3p、miR-532-3p在活動(dòng)性和非活動(dòng)性UC患者外周血中均升高，miR-505*在兩者中均下調(diào)，此與Paraskevi等[20]的研究結(jié)果一致。Duttagupta等[22]采用微陣列顯著性分析和支持向量機(jī)非概率二元線性分類法對(duì)20例UC患者和20名健康對(duì)照者的外周血標(biāo)本進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了31個(gè)差異性表達(dá)的血小板衍生miRNA，其中has-miR-188-5p、has-miR-422a、has-miR-378、has-miR-500、has-miR-501-5p、has-miR-769-5p以及has-miR-874在UC患者外周血中的表達(dá)顯著升高，上述miRNA聯(lián)合檢測(cè)診斷UC的準(zhǔn)確率為92.8%，特異性為96.2%，敏感性為89.5%。

四、循環(huán)miRNA與CD

Zahm等[23]的研究發(fā)現(xiàn)，兒童CD患者與正常對(duì)照組相比，血清miR-16、let-7b、miR-195、miR-106a、miR-20a、miR-30e、miR-140、miR-484、miR-93、miR-192以及miR-21表達(dá)升高，血清miRNA診斷CD的敏感性>80%，治療6個(gè)月后血清miRNA水平顯著降低。Wu等[21]采用miRNA芯片檢測(cè)活動(dòng)性、非活動(dòng)性CD患者以及正常對(duì)照者血清樣本，發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性CD患者miR-199a-5p、miR-340*、miR-362-3p、miR-532-3p以及miRplus-E1271表達(dá)升高，以miR-362-3p最為明顯，miR-149和miR-1056表達(dá)下降，miR-340*在非活動(dòng)性和活動(dòng)性CD患者血清中均升高，miR-149*均下降，而miRplus-F1065僅在活動(dòng)性CD患者血清中下降。上述研究提示循環(huán)miRNA可作為檢測(cè)CD的非侵入性生物標(biāo)記物。

五、miRNA與IBD相關(guān)上皮內(nèi)瘤變

目前已有研究[24]表明，miRNA參與調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，同時(shí)在腫瘤形成中發(fā)揮重要作用。 Olaru等[25]的研究顯示，在慢性結(jié)腸炎癥→IBD→腫瘤的演變過(guò)程中，miR-224表達(dá)水平持續(xù)升高，此種過(guò)表達(dá)狀態(tài)可作為評(píng)估IBD相關(guān)上皮內(nèi)瘤變的生物標(biāo)志。Svrcek等[26]的研究發(fā)現(xiàn)，miR-155在IBD和IBD相關(guān)上皮內(nèi)瘤變結(jié)腸黏膜中過(guò)表達(dá)，在IBD相關(guān)結(jié)直腸癌中miR-155過(guò)表達(dá)可延伸至遠(yuǎn)處非腫瘤性黏膜，因此推測(cè)可通過(guò)對(duì)miR-155表達(dá)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，預(yù)防和評(píng)估IBD相關(guān)上皮內(nèi)瘤變的治療效果。Ludwig等[27]的研究表明，miR-21在活動(dòng)期IBD和IBD相關(guān)上皮內(nèi)瘤變中表達(dá)升高，而在非活動(dòng)期IBD和正常人群中表達(dá)下降，此有助于對(duì)IBD相關(guān)上皮內(nèi)瘤變組織學(xué)的評(píng)估。Kanaan等[28]對(duì)CD患者研究發(fā)現(xiàn)，從炎癥組織發(fā)展至上皮內(nèi)瘤變的過(guò)程中，miR-181a、miR-146b-5p、let-7e、miR-17表達(dá)呈升高趨勢(shì)，而在上皮內(nèi)瘤變轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤后，let-7e、miR-17、miR-143表達(dá)水平下降。Olaru等[29]的研究顯示，從IBD正常黏膜發(fā)展至上皮內(nèi)瘤變的過(guò)程中，miR-31表達(dá)升高。上述研究提示監(jiān)測(cè)miRNA的表達(dá)有利于評(píng)估IBD的疾病進(jìn)展。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，關(guān)于miRNA與IBD的關(guān)系已成為研究熱點(diǎn)。目前已證實(shí)miRNA參與了IBD的發(fā)生、發(fā)展。隨著實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)miRNA在IBD中的作用將進(jìn)一步明確。特異性循環(huán)miRNA有望作為診斷IBD的生物標(biāo)記物，并可為IBD治療提供新靶點(diǎn)，從而有助于臨床診療。

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(2015-04-23收稿；2015-08-20修回)

DOI:10.3969/j.issn.1008-7125.2016.02.014

*本文通信作者，Email: minmin823@sina.com