miRNA-326在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展①

劉詠萍 李玉姝

(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科，沈陽(yáng)110001)

·專題綜述·

miRNA-326在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展①

劉詠萍 李玉姝

(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科，沈陽(yáng)110001)

miRNAs是一類新發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性單鏈非編碼小分子RNA，廣泛存在于動(dòng)植物細(xì)胞中，主要作用于基因轉(zhuǎn)錄后水平，參與調(diào)控編碼基因的表達(dá)。大量研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs在多種自身免疫性疾病，包括類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化(Multiple sclerosis,MS)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus,SLE)、炎性腸病、原發(fā)性膽汁性肝硬化、Ⅰ型糖尿病(Type 1 diabetes mellitus,T1DM)、銀屑病等的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸過(guò)程中發(fā)揮了重要作用[1-7]。

在miRNAs分子家族中，miRNA-326作為其中一個(gè)研究熱點(diǎn)，在自身免疫性疾病中的作用逐漸受到關(guān)注。有研究證實(shí)在MS、SLE、T1DM等自身免疫性疾病中miRNA-326均有異常表達(dá)[6,8,9]。因此，miRNA-326可能為自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展中新的診斷指標(biāo)、治療靶點(diǎn)及預(yù)后標(biāo)志物。

1 microRNAs概述

miRNAs的合成是其編碼基因經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜生物過(guò)程的結(jié)果。在胞質(zhì)中成熟的miRNAs與其靶mRNA相互作用發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。目前認(rèn)為成熟miRNAs對(duì)靶mRNA產(chǎn)生作用主要有以下兩種方式：第一種為miRNAs與mRNA完全堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合，導(dǎo)致mRNA在RNA酶作用下完全降解；另一種則是miRNAs與mRNA不完全互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合，使mRNA翻譯抑制[10]。miRNAs對(duì)mRNA的作用并非是獨(dú)立的，即一種miRNA可調(diào)控多個(gè)目的基因的表達(dá)，一個(gè)靶目的基因同時(shí)也可受多個(gè)miRNAs的調(diào)控。

近幾年來(lái)隨著對(duì)miRNAs的深入研究，miRNA-326在自身免疫性疾病中的作用已逐漸引起關(guān)注。Du等[8]發(fā)現(xiàn)在MS患者及實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)動(dòng)物模型體內(nèi)，miRNA-326的表達(dá)均明顯增高。這一發(fā)現(xiàn)在Honardoost等[11]的研究中也得到證實(shí)。除多發(fā)硬化患者外，Sebastiani等[6]發(fā)現(xiàn)在胰島自身免疫的T1DM病人外周血中miRNA-326的表達(dá)也明顯升高。而在SLE患者中外周血中，Sun 等[9]也發(fā)現(xiàn)了類似變化。

2 自身免疫性疾病

自身免疫性疾病是以機(jī)體對(duì)自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)導(dǎo)致自身組織或器官損害為特征的一類疾病。正常情況下，機(jī)體的免疫系統(tǒng)對(duì)自身的組織、細(xì)胞及自身成分處于免疫耐受狀態(tài)，因而不發(fā)生免疫應(yīng)答，當(dāng)這種耐受狀態(tài)被打破時(shí)，適應(yīng)性免疫細(xì)胞異常反應(yīng)導(dǎo)致自身抗體對(duì)機(jī)體自身細(xì)胞或成分產(chǎn)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生自身組織和器官損傷的慢性炎癥性疾病，遺傳因素和環(huán)境因素共同參與了其發(fā)病過(guò)程，但其確切的發(fā)病機(jī)制目前尚不明確。

幼稚CD4+T細(xì)胞活化后增殖并分化為輔助性T細(xì)胞(Th細(xì)胞)，根據(jù)Th細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子及生物學(xué)功能不同，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，Th細(xì)胞包括調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)、輔助性T細(xì)胞1(Th1)、輔助性T細(xì)胞2(Th2)三個(gè)亞群[12]。Treg 是一種抑制性的T 細(xì)胞，它的主要作用是通過(guò)直接接觸效應(yīng)性T 細(xì)胞及分泌抑制性細(xì)胞因子如IL-10、TGF-β1，從而維持自身耐受，避免炎癥性疾病的發(fā)生。Th1細(xì)胞主要分泌IFN-γ、IL-2等細(xì)胞因子介導(dǎo)遲發(fā)型超敏反應(yīng)，激活巨噬細(xì)胞并清除細(xì)胞內(nèi)病原體[13]；而Th2細(xì)胞則通過(guò)分泌IL-4、IL-5等細(xì)胞因子促進(jìn)免疫球蛋白E的產(chǎn)生，并輔助體液免疫及參與超敏反應(yīng)性炎癥，抑制細(xì)胞免疫[14]。效應(yīng)性T細(xì)胞數(shù)量及比例的穩(wěn)定在機(jī)體免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)中占有重要作用。長(zhǎng)期以來(lái)一直認(rèn)為，Th1/Th2細(xì)胞的平衡失調(diào)是免疫系統(tǒng)疾病，特別是自身免疫性疾病的重要致病機(jī)制[14]。

然而在小鼠的EAE的研究中發(fā)現(xiàn)，IFN-γ或IFN-γ受體缺失并不能使小鼠抵抗EAE的發(fā)生反而使小鼠更易于患自身免疫性疾病[15,16]；同時(shí)又有研究發(fā)現(xiàn)在自身免疫性疾病中IL-17的表達(dá)異常升高[17]。這些發(fā)現(xiàn)提示可能存在除Th1、Th2細(xì)胞外的另外一種分泌IL-17的效應(yīng)性T細(xì)胞亞型參與自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展[17]。有關(guān)自身免疫性疾病如MS、EAE、膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎的進(jìn)一步研究證實(shí)了這一猜測(cè)[18-20]。隨后大量研究證明存在一種分泌IL-17的CD4+T細(xì)胞亞型，并將其命名為Th17細(xì)胞。在自身免疫性疾病中存在明顯的Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞失衡[21]。值得注意的是，Th17細(xì)胞的分化與Treg細(xì)胞的誘導(dǎo)是相互排斥的，當(dāng)IL-6存在時(shí)，促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化，而Treg細(xì)胞分化則受抑制；反之則增加[22]。研究表明，在多發(fā)硬化患者中miR-326促進(jìn)Th17細(xì)胞分化，參與多發(fā)硬化的發(fā)生發(fā)展，并與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[23]；而初發(fā)SLE患者外周血Treg細(xì)胞中miR-326的表達(dá)異常升高[9]。因此，miR-326可能成為自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展的標(biāo)志，并成為疾病治療的新靶點(diǎn)。

3 miR-326參與自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展

3.1 miR-326與MS MS是一種以腦和脊髓髓鞘脫失為特點(diǎn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性自身免疫性疾病，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞在MS的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。Du等[8]于2009年在MS患者外周血淋巴細(xì)胞(Peripheral blood lymphocytes,PBLs)中發(fā)現(xiàn)miRNA-326的表達(dá)與Th17細(xì)胞存在明顯正相關(guān)，在CD4+T細(xì)胞中通過(guò)熒光原位雜交可檢測(cè)到miRNA-326和IL-17A共表達(dá)。Honardoost等[11]與Zahednasab等[24]在MS的研究中得出了相似的結(jié)果。Du等[8]進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在EAE動(dòng)物模型中通過(guò)沉默或過(guò)表達(dá)miRNA-326導(dǎo)致Th17細(xì)胞數(shù)量相應(yīng)減少或增加。他們提出在此過(guò)程中miRNA-326與Th17細(xì)胞負(fù)性轉(zhuǎn)錄因子Ets-1(E26 transformation-specific-1)結(jié)合并阻止其翻譯，從而促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化，產(chǎn)生炎癥反應(yīng)[8]。Martin等[25]證實(shí)了這一觀點(diǎn)，他們認(rèn)為胞漿中miRNA-326與Ets-1 mRNA的3′端非翻譯區(qū)互補(bǔ)結(jié)合抑制Ets-1蛋白翻譯，使Ets-1抑制Th17細(xì)胞分化這一過(guò)程受阻。Th17細(xì)胞的產(chǎn)生是幼稚CD4+T細(xì)胞在一系列細(xì)胞因子相互作用下分化而來(lái)，其分化起始是由細(xì)胞因子IL-6和IL-21的共同刺激下通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3(Signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)信號(hào)途徑，進(jìn)而觸發(fā)自身免疫過(guò)程。STAT3信號(hào)通路的活化誘導(dǎo)視黃酸受體相關(guān)孤兒受體α(RORα)和RORγt因子的表達(dá)，使一系列Th17細(xì)胞相關(guān)基因表達(dá)，產(chǎn)生IL-17、IL-17F和IL-22[26,27]。而IL-2下游信號(hào)通路STAT 5及IL-27下游信號(hào)通路STAT 1對(duì)Th17細(xì)胞分化則有相反作用[26]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，IL-2是Th17細(xì)胞分化的重要抑制因素，IL-2缺陷小鼠IL-17表達(dá)明顯增加，而加入IL-2則使ROR-γt的表達(dá)及Th17的分化受到抑制[28,29]。綜上所述，miR-326在多發(fā)硬化患者及其動(dòng)物模型中，可能通過(guò)下調(diào)負(fù)性轉(zhuǎn)錄因子Ets-1進(jìn)而促進(jìn)Th17細(xì)胞分化，導(dǎo)致炎癥發(fā)生，但其具體機(jī)制還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.2 miR-326與SLE SLE是一種累及多個(gè)器官、系統(tǒng)的慢性自身免疫性結(jié)締組織性疾病，目前其發(fā)病機(jī)制尚不明確，以體內(nèi)產(chǎn)生大量自身抗體和免疫復(fù)合物，進(jìn)而損傷多個(gè)系統(tǒng)器官和臟器為特點(diǎn)，臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣。Sun等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在初發(fā)SLE患者外周血Treg細(xì)胞中miR-326的表達(dá)異常升高，且與疾病的嚴(yán)重程度呈正比，與Ets-1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。有研究認(rèn)為，ETS-1敲除鼠易發(fā)生T細(xì)胞介導(dǎo)的脾臟腫大及系統(tǒng)性自身免疫病，而Treg細(xì)胞則可逆轉(zhuǎn)該過(guò)程，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)Ets-1可與FOXP3內(nèi)源性增強(qiáng)子結(jié)合，促進(jìn)Treg細(xì)胞的分化[30]。目前為止，在SLE及其他自身免疫性疾病的研究中，Treg細(xì)胞數(shù)量或功能的缺失均可引起自身免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)異常或自身免疫耐受缺陷[31]。

3.3 miR-326與T1DM T1DM是具有遺傳易感性的個(gè)體在遺傳和環(huán)境因素的共同作用下發(fā)生的自身免疫性疾病，以胰島β細(xì)胞的破壞和胰島細(xì)胞的炎癥反應(yīng)為主要病理特征，導(dǎo)致胰島素分泌不足，最終發(fā)展為糖尿病。有研究發(fā)現(xiàn)，在自身抗體陽(yáng)性的T1DM患者的外周血淋巴細(xì)胞中，miR-326表達(dá)與抗體陰性患者相比明顯增加。在自身抗體GADA或 IA-2A單個(gè)陽(yáng)性的患者中miR-326表達(dá)較抗體陰性患者增加3倍，而GADA和IA-2A均陽(yáng)性的患者miR-326表達(dá)較抗體陰性患者增加約2倍，由此作者推斷，在進(jìn)展性胰島自身免疫的T1DM患者中miR-326的表達(dá)異常升高，且其表達(dá)水平與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)[6]。此外，他們還提出，通過(guò)生物信息學(xué)對(duì)miR-326靶基因預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，維生素D受體的3′端非編碼區(qū)有4個(gè)位點(diǎn)可與miRNA-326互補(bǔ)結(jié)合，可能是miR-326的潛在靶基因。大量的流行病學(xué)研究已證實(shí)維生素D與T1DM明顯相關(guān)[32,33]，維生素D缺乏可引起T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，自身免疫穩(wěn)態(tài)失調(diào)，導(dǎo)致T1DM發(fā)生發(fā)展。而在T1DM動(dòng)物模型中應(yīng)用高劑量維生素D可預(yù)防糖尿病的發(fā)生。多種免疫細(xì)胞均有表達(dá)的維生素D受體與維生素D結(jié)合，抑制T細(xì)胞活性[34]。還有研究顯示，在糖尿病患者中，維生素D可有調(diào)節(jié)免疫，保護(hù)胰島功能的作用，尤其對(duì)于成人隱匿性自身免疫糖尿病(LADA)患者胰島β細(xì)胞具有保護(hù)作用[35]。綜上，我們推測(cè)，miR-326上調(diào)可抑制維生素D受體表達(dá)下降，增強(qiáng)T細(xì)胞活性，誘發(fā)T1DM的發(fā)生。然而，目前為止，在T1DM的發(fā)生發(fā)展中miR-326對(duì)維生素D受體的負(fù)性調(diào)節(jié)作用及其機(jī)制還未得到確切證實(shí)，尚需進(jìn)一步研究。

4 展望

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，miRNAs逐漸成為研究熱點(diǎn)，各miRNAs的生物學(xué)功能逐漸引起重視，同時(shí)自身免疫性疾病是一個(gè)復(fù)雜的多調(diào)控點(diǎn)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，miR-326在多種自身免疫性疾病中均有表達(dá)異常，通過(guò)調(diào)控其靶基因，影響多種細(xì)胞因子或轉(zhuǎn)錄因子，參與自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展。但在不同疾病中miR-326作用靶點(diǎn)及對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)制有所不同，尚需進(jìn)一步研究。隨著研究的不斷深入，miR-326可能成為此類疾病的診斷指標(biāo)，在未來(lái)疾病預(yù)防及治療中成為新的靶點(diǎn)。

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[收稿2016-04-11]

(編輯 許四平)

10.3969/j.issn.1000-484X.2017.02.027

①本文為國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81471003)。

劉詠萍(1990年-)，女，在讀博士，主要從事自身免疫性甲狀腺病方面的研究，E-mail: ping.1990.08@163.com。

及指導(dǎo)教師：李玉姝(1971年-)，女，博士，教授，主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師，主要從事自身免疫性甲狀腺病方面的研究，E-mail: liyushu@hotma-il.com。

R392.12

A

1000-484X(2017)02-0284-04