長(zhǎng)鏈非編碼RNA在糖尿病心肌病中的研究進(jìn)展*

楊 萍 綜述，范忠才 審校

(1.西南醫(yī)科大學(xué)，四川瀘州 646000；2.西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院心內(nèi)科，四川瀘州 646000)

·綜述·

長(zhǎng)鏈非編碼RNA在糖尿病心肌病中的研究進(jìn)展*

楊 萍1，2綜述，范忠才2△審校

(1.西南醫(yī)科大學(xué)，四川瀘州 646000；2.西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院心內(nèi)科，四川瀘州 646000)

長(zhǎng)鏈非編碼RNA；糖尿病心肌??；研究進(jìn)展

糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)是糖尿病患者代謝損傷后的心血管系統(tǒng)主要并發(fā)癥之一,是不能用高血壓、冠心病、心臟瓣膜病等疾病解釋的一種特殊的心肌病變。DCM可以引發(fā)心肌結(jié)構(gòu)和功能的異常,最終導(dǎo)致心臟功能不全，甚至心衰、猝死的發(fā)生。在這一過程中,長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long noncoding RNA,LncRNA)扮演了重要角色，本文總結(jié)了目前關(guān)于LncRNA在DCM研究中的一些文獻(xiàn)，探討利用LncRNA作為糖尿病性心肌病的生物學(xué)標(biāo)記和治療靶點(diǎn)的重大意義，旨在為DCM的預(yù)防和治療提供新的策略。

1 DCM概述

糖尿病患者的心血管并發(fā)癥主要是由于糖尿病導(dǎo)致的微小血管病變及廣泛的心肌細(xì)胞灶性變性壞死和心肌纖維重塑，以及由此引發(fā)的心肌纖維結(jié)構(gòu)和功能的異常、心室舒張功能減低并最終導(dǎo)致心臟收縮功能減低、心律失常、心力衰竭(后簡(jiǎn)稱心衰)甚至猝死[1]。目前研究認(rèn)為，在無明顯心衰及心臟功能障礙前，糖尿病患者的心臟病變就已經(jīng)出現(xiàn)。這種由糖尿病導(dǎo)致的心臟結(jié)構(gòu)及功能的改變稱為DCM。

目前，對(duì)于DCM的診斷尚無明確的金標(biāo)準(zhǔn)。臨床診斷DCM主要是結(jié)合糖尿病病史、臨床癥狀、實(shí)驗(yàn)室檢查、影像學(xué)檢查、心肌活檢等方面，在除外高血壓、冠心病、心臟瓣膜病等引起的心肌病變后作出綜合判斷[2]。目前較公認(rèn)的診斷標(biāo)準(zhǔn)包括：(1)已確診糖尿病的患者出現(xiàn)心衰；(2)無心臟擴(kuò)大但存在舒張功能障礙或心臟擴(kuò)大伴收縮功能障礙；(3)心內(nèi)膜心肌活檢示心肌微血管病變及糖原染色(PAS染色)陽性；(4)其他微血管病變表現(xiàn)；(5)不能用高血壓、冠心病、心臟瓣膜病及其他疾病來解釋的心肌疾病[3]。

DCM的病理改變主要包括心肌細(xì)胞肥大、室壁增厚，以及心肌細(xì)胞壞死和凋亡后心肌間質(zhì)膠原沉積、心肌間質(zhì)纖維化增加、微小血管基質(zhì)增加、基膜肥厚及微動(dòng)脈瘤形成等心肌損害改變[4]；電鏡檢查可以發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞核周圍線粒體增多、線粒體腫脹，線粒體周圍糖原和脂滴聚集等現(xiàn)象[5]。DCM的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，具體機(jī)制目前尚不明確，推測(cè)主要與高血糖和胰島素抵抗導(dǎo)致的心肌細(xì)胞能量代謝障礙有關(guān)，與其相伴還有脂質(zhì)代謝異常、炎癥細(xì)胞因子表達(dá)上調(diào)、氧化應(yīng)激、線粒體損傷、心臟自主神經(jīng)病變和離子通道的異常等。

隨著對(duì)糖尿病研究的不斷深入，人們對(duì)糖尿病及其并發(fā)癥的研究已經(jīng)進(jìn)入了基因?qū)用妗Ｔ絹碓蕉嗟难芯勘砻?，非編碼RNA在DCM的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用。例如，微小RNA(microRNA,miRNA)在DCM的發(fā)生、發(fā)展中具有重要作用。然而,LncRNA與DCM關(guān)系的研究卻處于接近空白狀態(tài)。本文就目前關(guān)于LncRNA在DCM發(fā)生、發(fā)展過程中的研究作一綜述。

2 LncRNAs概述

既往研究認(rèn)為L(zhǎng)ncRNA是一類無蛋白質(zhì)編碼功能、轉(zhuǎn)錄本長(zhǎng)度超過200個(gè)核苷酸的RNA分子。 其常見大小為1 000～2 000個(gè)核苷酸，占全部非編碼RNA (noncoding RNA,ncRNA)水平的80%～90%[6]。它們位于細(xì)胞核或胞質(zhì)內(nèi)，因?yàn)槿狈μ禺愅暾拈_放閱讀框而不具有或只具有很低的編碼蛋白質(zhì)的能力，只以RNA形式在表觀遺傳水平、轉(zhuǎn)錄水平及轉(zhuǎn)錄后水平等層面上對(duì)基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控，參與機(jī)體絕大多數(shù)的病理生理過程，并與臨床上包括糖尿病在內(nèi)的多種疾病的調(diào)控密切相關(guān)。

根據(jù)LncRNA轉(zhuǎn)錄基因與鄰近的蛋白編碼基因的位置關(guān)系，可將LncRNA分為5種類型。(1)基因內(nèi)LncRNA:從編碼蛋白基因的內(nèi)含子區(qū)域轉(zhuǎn)錄得到的LncRNA；(2)基因間LncRNA：從2個(gè)編碼蛋白質(zhì)的基因間序列轉(zhuǎn)錄得到的LncRNA；(3)正義LncRNA：其轉(zhuǎn)錄方向和鄰近編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄方向相同的LncRNA；(4)反義LncRNA：其轉(zhuǎn)錄方向和鄰近編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄方向相反的LncRNA；(5)雙向LncRNA：可同時(shí)從與鄰近編碼蛋白基因的正反2個(gè)方向轉(zhuǎn)錄的LncRNA。

LncRNA的分子結(jié)構(gòu)包含1級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性決定了其功能的復(fù)雜性。LncRNA的1級(jí)結(jié)構(gòu)為核苷酸的排列順序,是其通過堿基互補(bǔ)配對(duì)方式與目的基因或目的基因附近的基因結(jié)合來直接或間接間接影響目的基因的表達(dá)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。2012年，Novikova等[7]報(bào)道了人類SRA LncRNA(steroid receptor RNA activator LncRNA) 的2級(jí)結(jié)構(gòu)信息并發(fā)現(xiàn)其與乳腺癌的發(fā)病密切相關(guān)。遺憾的是，目前對(duì)LncRNA高級(jí)功能結(jié)構(gòu)研究主要靠計(jì)算機(jī)手段、生物信息學(xué)和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，還沒有更多關(guān)于 LncRNA空間結(jié)構(gòu)(3級(jí)結(jié)構(gòu)及4級(jí)結(jié)構(gòu)) 的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道?，F(xiàn)有的關(guān)于LncRNA高級(jí)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)缺乏也許是對(duì)其功能研究較少的一個(gè)主要原因。隨著研究的深入，對(duì)LncRNA 的結(jié)構(gòu)解析將會(huì)加深人們對(duì)其功能的理解。

3 LncRNA的生物學(xué)功能

隨著第2代高通量測(cè)序技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及生物信息手段的發(fā)展和運(yùn)用，越來越多的LncRNA被發(fā)現(xiàn)，其生物學(xué)功能也越來越被人們所認(rèn)識(shí)。研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA廣泛參與個(gè)體神經(jīng)發(fā)育、細(xì)胞周期調(diào)控、腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移、細(xì)胞損傷和修復(fù)等重要病理生理過程。總結(jié)前人的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，LncRNA主要可以通過以下多種方式行使其生物學(xué)功能[8]。(1)作為信號(hào)分子:通過與特定的目的基因結(jié)合位點(diǎn)或者蛋白質(zhì)分子結(jié)合來直接或間接調(diào)控目的基因的表達(dá)。(2)作為支架結(jié)構(gòu):作為支架招募多種蛋白質(zhì)分子并形成核糖核蛋白復(fù)合物，通過影響組蛋白修飾在表觀遺傳水平上對(duì)靶基因進(jìn)行調(diào)控。(3)作為調(diào)節(jié)分子：與轉(zhuǎn)錄因子、蛋白質(zhì)分子等結(jié)合，阻斷其對(duì)目的基因的調(diào)節(jié)作用，間接調(diào)控目的基因的表達(dá)。(4)作為引導(dǎo)分子：招募染色質(zhì)修飾相關(guān)酶，并指導(dǎo)該蛋白復(fù)合物定位到特定的調(diào)控位點(diǎn)。另外一些 LncRNA具有多樣性的作用方式上，可同時(shí)以信號(hào)分子、支架分子、引導(dǎo)分子、調(diào)節(jié)分子中的多種方式參與基因表達(dá)的調(diào)控。

研究表明，越來越多的LncRNA在糖尿病的發(fā)生、發(fā)展過程表達(dá)異常，具有促進(jìn)或者抑制糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展的作用[9]。因此，研究LncRNA對(duì)于認(rèn)識(shí)DCM的發(fā)生、發(fā)展，提高人們預(yù)防和治療DCM的能力都具有積極的生物學(xué)意義。通過對(duì)C57BLKS/Jdb/db糖尿病小鼠模型進(jìn)行LncRNA表達(dá)譜分析，張傳壽等[10]發(fā)現(xiàn)糖尿病小鼠心肌中出現(xiàn)了明顯的 LncRNA差異性表達(dá)。該結(jié)果顯示，糖尿病小鼠心肌中顯著上調(diào)的LncRNA有354個(gè)，顯著下調(diào)表達(dá)的有292個(gè)，其變化水平達(dá)1.5倍以。Zhang等[11]也發(fā)現(xiàn)DCM大鼠心肌細(xì)胞LncRNA MALAT1表達(dá)明顯增加，并與其心臟收縮功能密切相關(guān)。因而，研究LncRNA在DCM中的調(diào)控作用具有重要意義。

4 LncRNA在DCM中的可能作用機(jī)制

4.1LncRNA與胰島β細(xì)胞功能失調(diào)相關(guān) 在DM的發(fā)病機(jī)制中，胰島β細(xì)胞的凋亡和功能失調(diào)導(dǎo)致的胰島素分泌不足引起的血糖升高重要的作用。在糖尿病患者中，胰島β細(xì)胞的凋亡受核因子kappa(NF-κB)的調(diào)控，慢性高糖血癥可以Racl(小G蛋白)GTP 化，還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的活性增強(qiáng)，導(dǎo)致其下游蛋白激酶C(PKC)激活。PKC激活后可進(jìn)一步激活NF-κB，使炎性反應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)，胰島β細(xì)胞的凋亡增加，如此，形成一個(gè)惡性循環(huán)。胰島β細(xì)胞的凋亡后，患者長(zhǎng)期的高糖血癥使得體內(nèi)晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)蓄積，AGEs可以導(dǎo)致心肌細(xì)胞膠原蛋白分子交聯(lián)，從而損害膠原蛋白解離能力，引起心肌間質(zhì)纖維化，導(dǎo)致心肌僵硬和心肌舒張功能不全[12]。因此,解決糖尿病患者胰島β細(xì)胞凋亡和功能失調(diào)對(duì)DCM的治療具有重要作用。

前期實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)大量LncRNA在胰島β細(xì)胞中表達(dá)，其在胰島β細(xì)胞的凋亡和功能失調(diào)中起重要作用。如電壓依賴性鉀離子通道家族的KNCQ1(potassium voltage-gated channel subfamily Q member 1)基因印跡位點(diǎn)附近的父系LncRNAKCNQ1OT1(KCNQ1overlappingtranscript1)的缺失可以導(dǎo)致成熟胰島β細(xì)胞再次進(jìn)入細(xì)胞周期，增加胰島素釋放，血糖降低；相反，如果該LncRNA過度甲基化，則胰島β細(xì)胞不能進(jìn)入細(xì)胞周期，胰島素釋放減少，血糖升高[13]。此外，H19 LncRNA具有調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞功能和抑制去細(xì)胞增殖的作用[14]。在先天性高胰島素血癥(FoCHI)患者中，LncRNA H19的持續(xù)低表達(dá)，導(dǎo)致對(duì)胰島β細(xì)胞增殖的抑制作用降低，胰島素釋放增加使患者出現(xiàn)反復(fù)的低血糖?？傊?，LncRNA對(duì)胰島β細(xì)胞功能的影響和糖尿病發(fā)生、發(fā)展具有重要的調(diào)控作用，認(rèn)識(shí)LncRNA與胰島β細(xì)胞的關(guān)系，對(duì)認(rèn)識(shí)和治療DCM具有重要意義。

4.2LncRNA與DCM心肌細(xì)胞肥大相關(guān) 心肌細(xì)胞肥大是DCM的重要特征。心肌肥厚是心臟在初期對(duì)負(fù)荷過重時(shí)維持心臟功能的適應(yīng)性反應(yīng)。然而，持續(xù)性心肌肥厚常伴有心肌不良重塑，進(jìn)而降低心室順應(yīng)性、增加心衰和猝死風(fēng)險(xiǎn)。近年研究表明，LncRNA通過調(diào)控相關(guān)靶基因的表達(dá)影響心血管疾病的發(fā)生發(fā)展，但LncRNA在心肌肥厚、心臟重塑過程中的作用機(jī)制尚不明確。姜蕾等[15]應(yīng)用LncRNA芯片技術(shù)檢測(cè)壓力超負(fù)荷性心肌肥厚大鼠心肌中的LncRNAs表達(dá)的差異性，共檢測(cè)出6 969條LncRNA，其中有80條與心肌細(xì)胞肥厚相關(guān)的LncRNA表達(dá)顯著上調(diào)，顯著下調(diào)表達(dá)的172條，提示LncRNA在心肌細(xì)胞肥厚的發(fā)生、發(fā)展過程中可能具有一定的作用。此外，Yang等[16]運(yùn)用LncRNA芯片檢測(cè)了肥厚性心肌病患者的LncRNA表達(dá)變化情況，發(fā)現(xiàn)大約有1 426條LncRNA發(fā)生了大于2倍的變化，其中表達(dá)上調(diào)的有965條，表達(dá)下調(diào)的有461條。對(duì)這些表達(dá)變化的LncRNA和信使RNA進(jìn)行共表達(dá)分析發(fā)現(xiàn)這些變化的LncRNA主要參與氧化應(yīng)激和氧化磷酸化等多種生過程。Sun等[17]使用基因本體數(shù)據(jù)庫的生物過程數(shù)據(jù)集對(duì)小鼠心肌肥厚模型進(jìn)行功能分析，發(fā)現(xiàn)存在 LncRNA-mRNA 共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)體系，并發(fā)現(xiàn)與心肌肥厚過程密切相關(guān)。最新研究發(fā)現(xiàn)心肌肥厚相關(guān)因子lncRA(cardiac hypertrophy related factor，CHRF) 通過直接與拮抗心肌肥厚分子 miRNA-489 結(jié)合并下調(diào)其表達(dá)水平，通過上調(diào)髓樣分化初級(jí)應(yīng)答基因88 (myeloid differentiation factor88,MyD88)，從而激活 NF-κB系統(tǒng)來誘導(dǎo)心肌肥厚發(fā)生[18]。因而，探討LncRNAs在心肌細(xì)胞肥大發(fā)生發(fā)展中的機(jī)制，可能為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)DCM的病理變化過程中提供理論依據(jù)。

4.3LncRNAs與DCM心肌纖維化相關(guān) 心肌間質(zhì)纖維化是DCM的另一個(gè)重要特征[19]。由于氧化應(yīng)激，心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，心肌細(xì)胞不斷凋亡，喪失的心肌細(xì)胞被成纖維細(xì)胞代替并分泌大量膠原纖維，久而久之，加重心肌間質(zhì)纖維化、導(dǎo)致心肌舒縮功能障礙，甚至心衰，這是DCM晚期心功能不全的重要原因。長(zhǎng)期的血液中高濃度葡萄糖可誘導(dǎo)心肌成纖維細(xì)胞表達(dá)纖維化相關(guān)基因，導(dǎo)致膠原大量沉積，特別是Ⅰ型和Ⅲ型膠原，增加了心室壁的僵硬度，降低了心室順應(yīng)性，導(dǎo)致心室舒縮功能不全。LncRNA與纖維化的關(guān)系研究始于肺纖維化[20]，研究發(fā)現(xiàn)，在特發(fā)性肺纖維化大鼠模型中，共有210條LncRNA表達(dá)上調(diào)和358條LncRNA表達(dá)下調(diào),提示在這個(gè)過程中LncRNA起重要作用[20]。雖然DCM的心肌纖維化與特發(fā)性肺纖維化在病理生理過程中有很多的相似性，然而到目前為止，在人類患者中尚無LncRNA與DCM心肌纖維化的研究報(bào)道。通過對(duì)DCM動(dòng)物模型和細(xì)胞模型進(jìn)行LncRNA表達(dá)譜進(jìn)行基因芯片分析，張傳壽等[10]發(fā)現(xiàn)LncRNA AK014842 和LncRNA BF607975在DCM動(dòng)物模型和心肌纖維化細(xì)胞模型中呈一致性上調(diào)表達(dá)，提示LncRNA在DCM心肌纖維化過程中起著重要作用。此外，運(yùn)用LncRNA基因芯片分析發(fā)現(xiàn)，在一些神經(jīng)內(nèi)分泌信號(hào)如血管緊張素Ⅱ等作用下，心臟成纖維細(xì)胞LncRNA表達(dá)水平會(huì)發(fā)生顯著改變，其中有 22 個(gè)改變幅度超過4倍,進(jìn)一步實(shí)時(shí)定量 PCR證實(shí)在心臟成纖維細(xì)胞中發(fā)生改變的LncRNA表達(dá)會(huì)隨著時(shí)間延長(zhǎng)而變化[21]。因此，通過對(duì)LncRNA的調(diào)控，有望實(shí)現(xiàn)對(duì)DCM心肌纖維化的過程進(jìn)行調(diào)控，從而減輕或逆轉(zhuǎn)DCM 的心肌纖維化。

4.4LncRNA與心肌氧化應(yīng)激有關(guān) 活性氧(ROS)是指由黃嘌呤氧化酶、還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸氧化酶等生成的一系列具有強(qiáng)氧化能力的基團(tuán)，包括超氧陰離子、過氧化氫及羥自由基等。當(dāng)活性氧的生成過多和清除不足可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)等被氧化，引起組織損傷，即氧化應(yīng)激。高糖狀態(tài)下，過多的ROS可通過氧化作用直接破壞蛋白質(zhì)，同時(shí)，ROS也參與線粒體及核DNA損傷，可使DNA鏈斷裂，激活多腺苷二磷酸核糖聚合酶(PRAP)，PRAP過度激活可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸耗竭，從而使細(xì)胞內(nèi)氧化還原反應(yīng)進(jìn)一步失衡，形成惡性循環(huán)[22]。許多研究證明，氧化應(yīng)激的增加是DCM發(fā)生的重要機(jī)制之一。鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的DCM小鼠心肌細(xì)胞還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸氧化酶(NADPH)活性明顯增加；臨床上也發(fā)現(xiàn)DCM患者血清中的8-羥基脫氧鳥苷(8-hydroxy-2 deoxyguanosine,8-OHDG)水平明顯增高，也提示氧化應(yīng)激參與了DCM心肌損傷的過程。

長(zhǎng)鏈非編碼RNA-ROR (large intergenic ncRNA-regulator of reprogramming,lincRNA-ROR)是一種最新發(fā)現(xiàn)的與氧化應(yīng)激有關(guān)的LncRNA。研究表明，ROR在調(diào)控氧化應(yīng)激的過程中發(fā)揮重要的作用[23]。p53是參與體內(nèi)氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)的重要因子，通過調(diào)控機(jī)體的氧化還原平衡來維持細(xì)胞的存活。在此過程中,p53扮演著兩種不用的角色: (1)在輕微應(yīng)急或正常生理狀態(tài)下，p53通過抗氧化作用來保護(hù)細(xì)胞,修復(fù)受損的DNA來使得細(xì)胞存活下來;(2)當(dāng)機(jī)體受到嚴(yán)重應(yīng)急壓力時(shí)，p53通過促氧化作用,介導(dǎo)細(xì)胞的衰老和凋亡來殺死受損的細(xì)胞[24]。多項(xiàng)研究表明，p53導(dǎo)致氧化應(yīng)激的兩種不同后果關(guān)鍵取決于不同刺激的性質(zhì)與強(qiáng)度，而這一種過程受到ROR的嚴(yán)密調(diào)控。

雖然氧化應(yīng)激在DCM的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，LncRNA對(duì)氧化應(yīng)激也具有重要的調(diào)控作用，但是目前在DCM的病理生理過程中二者尚無相關(guān)的研究報(bào)道。因而，對(duì)于LncRNA與氧化應(yīng)激的研究有可能為DCM的診治提供新的理論依據(jù)和治療靶點(diǎn)。

4.5LncRNA與DCM心肌細(xì)胞凋亡和自噬相關(guān) 自噬是由細(xì)胞信號(hào)通路介導(dǎo)的一種主動(dòng)性的細(xì)胞消亡過程，通過吞噬并降解自身細(xì)胞質(zhì)蛋白或細(xì)胞器，為細(xì)胞的生存和代謝提供新的物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞代謝的更新[25]。與自噬有關(guān)的通路主要包括以哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(Mammals target of rapamycin，mTOR)為中心的一系列經(jīng)典自噬信號(hào)通路，如磷脂酰肌醇3-激酶-絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(PI3K-AKt)通路激活后可以下調(diào)mTOR的磷酸化水平，增加細(xì)胞自噬水平；而絲裂原活化蛋白激酶-細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(MAPK-ERK)通路激活后可以上調(diào)mTOR的磷酸化水平從而減少細(xì)胞的自噬水平[26]。生理情況下，心肌細(xì)胞自噬功能保持在一定的基礎(chǔ)水平，適量上調(diào)有助于心肌細(xì)胞適應(yīng)環(huán)境變化來抵抗有害刺激，減輕心肌細(xì)胞損傷。而自噬功能的過度上調(diào)又可以誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入死亡程序，產(chǎn)生主動(dòng)死亡；自噬水平降低則可能導(dǎo)致有害物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)大量積累，引起細(xì)胞被動(dòng)受損和死亡，兩者均加重心肌病變得發(fā)展。在DCM患者中，由于1型糖尿病和2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制不同，因而其自噬水平的改變也十分復(fù)雜，已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。

隨著新一代高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，LncRNA對(duì)自噬的廣泛調(diào)節(jié)作用越來越受到人們的關(guān)注，因而推測(cè)LncRNA也參與DCM中心肌細(xì)胞自噬的調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本1( metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)，也稱核富集豐富轉(zhuǎn)錄本2(nuclear-enriched abundant transcript-2，NEAT2)，因?yàn)槠淇梢詮V泛調(diào)節(jié)PI3K-AKt通路和MAPK-ERK通路，是目前與自噬調(diào)控密切相關(guān)的LncRNAs之一[27]。通過siRNA沉默掉MALAT1的表達(dá)后可以增加喉鱗狀細(xì)胞癌裸鼠的自噬水平[28]；Zhang等[11]發(fā)現(xiàn)在DCM模型中,心肌細(xì)胞MALAT1的表達(dá)明顯升高，沉默MALAT1的表達(dá)可以明顯改善大鼠的心臟功能，推測(cè)其可能與抑制MALAT1后，心肌細(xì)胞自噬增加有關(guān)。由于DCM患者心肌自噬還受到高血糖、高血脂等多種因素的影響，機(jī)制復(fù)雜，目前研究尚處于起步階段，而LncRNAs對(duì)自噬調(diào)控的研究更少，因而進(jìn)一步研究LncRNAs在DCM心肌自噬中的調(diào)控作用對(duì)認(rèn)識(shí)DCM具有重要意義。

4.6LncRNA調(diào)控與DCM相關(guān)的miRNA的表達(dá) miRNA是指長(zhǎng)度介于20～24個(gè)核苷酸的非編碼RNA。研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病小鼠心肌中的miRNA表達(dá)譜發(fā)生了明顯改變。miRNA可以通過調(diào)控心肌細(xì)胞中靶基因的表達(dá)參與DCM的發(fā)病過程。如張羽飛等[29]發(fā)現(xiàn)糖尿病小鼠心肌組織中miR-155、miR-19a等多條miRNA表達(dá)發(fā)生了變化，并預(yù)測(cè)出這些變化的miRNA與心肌細(xì)胞肥大、心肌細(xì)胞凋亡、心肌纖維化等病理過程密切相關(guān)。LncRNA具有 miRNA的結(jié)合位點(diǎn)，可以調(diào)控 miRNA的生物學(xué)功能。通過對(duì)UCSC(UNIversity of California santacruze)基因生物信息數(shù)據(jù)庫中關(guān)于LncRNA的研究進(jìn)行檢索和分析，Song等[30]發(fā)現(xiàn)LncRNAMRAK088388與mir-29和mir-30等具有相同的應(yīng)答原件(miRNA response element,MRE)，可以競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源性RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)的形式影響以上miRNA對(duì)靶基因的調(diào)控，從而影響目的蛋白的合成。此外，體外研究顯示LncRNA-CHRF 可結(jié)合內(nèi)源性miR-489，降低 miR-489對(duì)靶基因的調(diào)控作用，從而影響調(diào)控心肌細(xì)胞肥大的Myd88 基因的表達(dá)。這些結(jié)果提示，通過干預(yù)LncRNA-CHRF可以為減輕DCM患者的心肌細(xì)胞肥大提供新的治療途徑。因此，通過調(diào)節(jié)與DCM相關(guān)的miRNAs，LncRNsA可以對(duì)DCM進(jìn)行調(diào)控。

5 結(jié)語及展望

LncRNA的發(fā)現(xiàn)使得大量先前被遺漏的遺傳信息被重新認(rèn)識(shí)。LncRNA能夠調(diào)節(jié)與之相關(guān)的蛋白編碼基因，它們的表達(dá)不當(dāng)可能導(dǎo)致疾病的發(fā)生，這一發(fā)現(xiàn)開拓了從病因?qū)W上探討LncRNA對(duì)疾病發(fā)生、發(fā)展調(diào)控機(jī)制研究的新領(lǐng)域?？偨Y(jié)前人的結(jié)果，本研究發(fā)現(xiàn)LncRNA可能通過其基因多態(tài)性、表達(dá)的抑制或上調(diào)、乙?；⒓谆榷喾N途徑參與DCM的發(fā)生、發(fā)展。目前，越來越多的有功能的LncRNA被發(fā)現(xiàn)了，但到目前為止，所有確定的有功能的LncRNA數(shù)目與通過生物信息技術(shù)所推測(cè)的有功能的LncRNA數(shù)目相比，僅僅是冰山一角。已發(fā)現(xiàn)的在DCM中起作用的LncRNA更是十分有限，因而，開發(fā)出更加準(zhǔn)確和方便快捷的的LncRNA檢測(cè)手段顯得尤為重要。

從轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的角度來講，基礎(chǔ)研究的最終目的是要解決臨床工作中遇到問題。通過對(duì)LncRNA在DCM作用機(jī)制的研究，可以利用基因敲除、基因替換、基因增補(bǔ)、基因滅活等基因手段切斷DCM的病理生理過程，為DCM提供一種新的預(yù)防和治療方法。但是，LncRNA參與DCM發(fā)病的機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，LncRNA通過其表達(dá)的上調(diào)或下調(diào)、LncRNA甲基化、LncRNA基因多態(tài)性等多種方式參與DCM的發(fā)生、發(fā)展。而在此過程中，可能是1個(gè)LncRNA同時(shí)經(jīng)過多種方式起作用或者是多個(gè)LncRNA發(fā)揮共同作用。而目前對(duì)LncRNA的研究?jī)H僅處于起步階段，關(guān)于LncRNA在DCM中的研究證據(jù)則更少，因此，投入更多的精力來研究參與DCM相關(guān)的LncRNA具有重要的意義。

[1]Saely CH,Aczel S,Marte T,et al.Cardiovascular complications in type 2 diabetes mellitus depend on the coronary angiographic state rather than on the diabetic state[J].Diabetologia，2004,47(1):145-146.

[2]張良勝,范忠才.糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)制與診斷治療[J].西南軍醫(yī),2012，14(2):325-327.

[3]鄭輝,于德民.糖尿病心肌病的發(fā)病機(jī)制和診斷[J].國(guó)際內(nèi)分泌代謝雜志,2006，26(2):116-118.

[4]Zhang X,Chen C.A new insight of mechanisms,diagnosis and treatment of diabetic cardiomyopathy[J].Endocrine,2012,41(3):398-409.

[5]Frustaci A,Ciccosanti F,Chimenti C,et al.Histological and proteomic profile of diabetic versus non-diabetic dilated cardiomyopathy[J].Int J Cardiol,2016(203):282-289.

[6]信滿坤,齊永芬,柳景華.長(zhǎng)鏈非編碼RNA在心肌生理和病理生理功能調(diào)控中的作用[J].生理科學(xué)進(jìn)展,2015,46(2):157-161.

[7]Novikova IV,Hennelly SP,Sanbonmatsu KY.Structural architecture of the human long non-coding RNA,steroid receptor RNA activator[J].Nucleic Acids Res,2012,40(11):5034-5051.

[8]王婷梅,曲麗娜,李瑩輝.LncRNA的結(jié)構(gòu)、功能及其與疾病的關(guān)系[J].中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào),2015,31(7):659-666.

[9]Qiu GZ,Tian W,Fu HT,et al.Long noncoding RNA-MEG3 is involved in diabetes mellitus-related microvascular dysfunction[J].Biochem Biophys Res Commun,2016,471(1):135-141.

[10]張傳壽,林秋雄,朱杰寧,等.糖尿病性心肌纖維化中上調(diào)表達(dá)長(zhǎng)鏈非編RNA(lncRNA)的鑒定[J].熱帶醫(yī)學(xué)雜志,2014,14(1):8-11.

[11]Zhang M,Gu H,Chen J,et al.Involvement of long noncoding RNA MALAT1 in the pathogenesis of diabetic cardiomyopathy[J].Int J Cardiol，2016(202):753-755.

[12]Guo Z,Huang D,Tang X,et al.Correlation between advanced glycation end-products and the expression of fatty inflammatory factors in type Ⅱ diabetic cardiomyopathy[J].Bosn J Basic Med Sci,2015,15(4):15-19.

[13]Tan JT,Nurbaya S,Gardner D,et al.Genetic variation in KCNQ1 associates with fasting glucose and beta-cell function:a study of 3 734 subjects comprising three ethnicities living in Singapore[J].Diabetes,2009,58(6):1445-1449.

[14]Christofori G,Naik P,Hanahan D.Deregulation of both imprinted and expressed alleles of the insulin-like growth factor 2 gene during beta-cell tumorigenesis[J].Nat Genet,1995,10(2):196-201.

[15]姜蕾,張磊,梁江久.長(zhǎng)鏈非編碼RNA在壓力超負(fù)荷引起的大鼠心肌肥厚中的差異表達(dá)[J].山東大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2015(5):21-26.

[16]Yang W,Li Y,He F,et al.Microarray profiling of long non-coding RNA (lncRNA) associated with hypertrophic cardiomyopathy[J].BMC Cardiovasc Disord,2015(15):62.

[17]Sun L,Zhang Y,Zhang Y,et al.Expression profile of long non-coding RNAs in a mouse model of cardiac hypertrophy[J].Int J Cardiol,2014,177(1):73-75.

[18]Wang K,Liu F,Zhou LY,et al.The long noncoding RNA CHRF regulates cardiac hypertrophy by targeting miR-489[J].Circ Res,2014,114(9):1377-1388.

[19]Wang L,Li J,Li D.Losartan reduces myocardial interstitial fibrosis in diabetic cardiomyopathy rats by inhibiting JAK/STAT signaling pathway[J].Int J Clin Exp Pathol,2015,8(1):466-473.

[20]Cao G,Zhang J,Wang M，et al.Differential expression of long non-coding RNAs in bleomycin-induced lung fibrosis[J].Int J Mol Med,2013,32(2):355-364.

[21]Jiang XY,Ning QL.Expression profiling of long noncoding RNAs and the dynamic changes of lncRNA-NR024118 and Cdkn1c in angiotensin Ⅱ-treated cardiac fibroblasts[J].Int J Clin Exp Pathol,2014,7(4):1325-1336.

[22]Mohammad G,Alam K,Nawaz MI,et al.Mutual enhancement between high-mobility group box-1 and NADPH oxidase-derived reactive oxygen species mediates diabetes-induced upregulation of retinal apoptotic markers[J].J Physiol Biochem,2015,71(3):359-372.

[23]Loewer S,Cabili MN,Guttman M,et al.Large intergenic non-coding RNA-RoR modulates reprogramming of human induced pluripotent stem cells[J].Nat Genet,2010,42(12):1113-1117.

[24]Bensaad K,Vousden KH.Savior and slayer:the two faces of p53[J].Nat Med,2005,11(12):1278-1279.

[25]Vicencio JM,Galluzzi L,Tajeddine N et al.Senescence,apoptosis or autophagy? When a damaged cell must decide its path:a mini-review[J].Gerontology,2008,54(2):92-99.

[26]Hu Y,Liu J,Wu YF,et al.mTOR and autophagy in regulation of acute lung injury:a review and perspective[J].Microbes Infect,2014,16(9):727-734.

[27]徐靜,徐秋林,郭曉華.長(zhǎng)鏈非編碼RNA調(diào)控細(xì)胞凋亡及自噬的研究進(jìn)展[J].中國(guó)病理生理雜志,2015,31(8):1525-1530.

[28]李群,陸達(dá)鍇,崔翔,等.非編碼RNA在喉癌發(fā)生中的作用及其臨床意義[J].中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2013，35(12):797-805.

[29]張羽飛,李厚忠,張欣,等.糖尿病小鼠心臟組織miRNA分析及靶基因檢測(cè)[J].中國(guó)公共衛(wèi)生,2014,30(8):1042-1046.

[30]Song X,Cao G,Jing L,et al.Analysing the relationship between lncRNA and protein-coding gene and the role of lncRNA as ceRNA in pulmonary fibrosis[J].J Cell Mol Med，2014,18(6):991-1003.

R542.2

A

1671-8348(2017)26-3725-05

2017-02-30

2017-06-18)

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.26.047

四川省科技廳-瀘州市人民政府-瀘州醫(yī)學(xué)院2014年聯(lián)合科研項(xiàng)目資金(0903-00020802)。

楊萍(1989-)，住院醫(yī)師，碩士，主要從事心血管疾病方面研究?！?/p>

，E-mail:lyfyxnk02@163.com。