探討miRNA與缺血性腦卒中關(guān)系的研究進(jìn)展

尹韋娜，于成圓

（1.山東省日照莒縣中醫(yī)醫(yī)院，山東 日照 276500；2.山東省日照市莒縣疾病預(yù)防控制中心，山東 日照 276500）

0 引言

缺血性腦卒中又被稱為腦梗死，其死亡率及致殘率均比較高，對(duì)人們的身體健康及生命安全均具有嚴(yán)重的危害[1-2]。本文就對(duì)miRNA與缺血性腦卒中關(guān)系的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 miRNA的簡(jiǎn)介

miRNA 是一種長(zhǎng)度為19～25個(gè)核苷酸的單鏈、非編碼、小分子RNA，在真核生物中廣泛存在，通常每個(gè)小分子RNA均能對(duì)其特定的mRNA進(jìn)行識(shí)別，且經(jīng)轉(zhuǎn)錄后能夠?qū)ζ浠虮磉_(dá)進(jìn)行水平負(fù)調(diào)控。miRNA的形成是生物逐漸合成的，在細(xì)胞核中，通過(guò)RNA聚合酶Ⅱ的作用會(huì)將miRNA基因轉(zhuǎn)錄成為原始miRNA的轉(zhuǎn)錄本，在經(jīng)Drosha/DHCR8微處理器進(jìn)行復(fù)合體加工，使其成為長(zhǎng)度為60～70個(gè)核苷酸且存有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的前體miRNA，然后在細(xì)胞核中利用Ran-GTP的Exportin 5（核漿轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白）能夠?qū)⑶绑wmiRNA轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞漿，在通過(guò)Dicer酶、TRBP（RNA結(jié)合蛋白）、Ago蛋白間相互的作用，能夠產(chǎn)生長(zhǎng)度在20個(gè)核苷酸左右的雙鏈、小分子miRNA，最后通過(guò)雙螺旋解鏈，能夠迅速降解一條單鏈，而另一條單鏈（miRNA）會(huì)與RNA誘導(dǎo)的RISC（沉默復(fù)合物）相結(jié)合，而轉(zhuǎn)變?yōu)閙iR-RISC復(fù)合物，再與靶mRNA3非翻譯區(qū)相結(jié)合，對(duì)靶mRNA及其翻譯進(jìn)行講解、抑制等，從而將調(diào)控作用發(fā)揮出來(lái)[3]。通常在機(jī)體中，組織不同miRNA的表達(dá)量也會(huì)存有差異，其分布與表達(dá)均具備組織特異性。有臨床研究顯示，在大鼠腦組織中miR-124、miR-219、miR-346的表達(dá)量較高，而腦組織特異性最強(qiáng)的為miR-124，其在神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)元分化與腦組織損傷后的調(diào)控中均有參與[4]。

2 miRNA與缺血性腦卒中

2.1 病因?qū)W作用

缺血性腦卒中是指腦部供血?jiǎng)用}發(fā)生粥樣硬化，造成血管管腔出現(xiàn)狹窄、閉塞等導(dǎo)致的栓塞。因而其患者發(fā)病與動(dòng)脈粥樣硬化具有密切的關(guān)系，動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化通常與血液的剪切力、平滑肌細(xì)胞的增殖及脂質(zhì)被巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)與吞噬后產(chǎn)生的泡沫細(xì)胞間具有密切的關(guān)系。而在巨噬細(xì)胞對(duì)斑塊進(jìn)行浸潤(rùn)的過(guò)程中miRNA具有特殊的引導(dǎo)作用，在miR-126的靶標(biāo)中包括VCAM-1（血管細(xì)胞黏附因子-1），而其為一種能夠?qū)?nèi)皮細(xì)胞表達(dá)進(jìn)行活化的黏附因子，且其與整合素（α4β1）能夠共同對(duì)內(nèi)皮與白細(xì)胞的粘附進(jìn)行介導(dǎo)。且將miR-125a-5p在ORP-9（氧固醇結(jié)合蛋白相關(guān)蛋白-9）上直接作用，能夠?qū)⒕奘杉?xì)胞對(duì)于脂質(zhì)的吸收及IL-2、IL-6等炎性因子的分泌減少；而antagomir（miR-125a-5p抑制劑）能夠?qū)iR-125a-5p進(jìn)行抑制，而對(duì)巨噬細(xì)胞吸收脂質(zhì)進(jìn)行促進(jìn)，且能對(duì)oxLDL（氧化低密度脂蛋白）的表達(dá)進(jìn)行促進(jìn)，加快其泡沫細(xì)胞的轉(zhuǎn)變。

剪切力容易造成血管出現(xiàn)彎曲、分枝等而導(dǎo)致血管發(fā)生粥樣硬化。剪切力對(duì)于miR-21在內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)具有誘導(dǎo)作用，且miR-21能夠?qū)TEN（張力蛋白同源物）與磷酸酶的表達(dá)進(jìn)行抑制，對(duì)bcl-2（抗凋亡基因）的表達(dá)進(jìn)行抑制。而PTEN對(duì)于頸動(dòng)脈內(nèi)膜的增生具有抑制作用，能夠使動(dòng)脈粥樣硬化病變的發(fā)生減少。在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生及發(fā)展中炎癥反應(yīng)也具有重要的作用，若患者出現(xiàn)炎癥反應(yīng)會(huì)使血管局部出現(xiàn)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，而對(duì)脂質(zhì)的沉積進(jìn)行促進(jìn)，使其出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的早期病變。而在炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)中miRNA具有重要的作用，其在動(dòng)脈粥樣硬化的過(guò)程中也有參與。有相關(guān)研究顯示，在巨噬細(xì)胞中如果缺失miR-155，其會(huì)造成細(xì)胞因子CCL的表達(dá)明顯減少，而對(duì)粥樣硬化斑塊中單核細(xì)胞的聚集進(jìn)行促進(jìn)，同時(shí)miR-155對(duì)于BCL-6的表達(dá)也具有抑制作用，從而能夠?qū)F-κB（炎癥前因子）信號(hào)的傳導(dǎo)減弱。且還有臨床研究發(fā)現(xiàn)miR-181a能夠利用對(duì)c-FOS表達(dá)的調(diào)控作用，對(duì)DC中的oxLDL引發(fā)的炎癥反應(yīng)進(jìn)行抑制，從而對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的形成進(jìn)行抑制[5]。

2.2 病理生理學(xué)作用

2.2.1 miRNA與腦水腫

在缺血性腦卒中患者中，腦水腫不僅是其患者病情發(fā)展中可能會(huì)出現(xiàn)的一種病理生理變化，也是該病患者的常見(jiàn)且嚴(yán)重的一種并發(fā)癥。腦水腫的發(fā)生通常與AQP（水通道蛋白）與MMPs（基質(zhì)金屬蛋白酶）等因子的參與密切相關(guān)。而近年來(lái)，有大量臨床研究均表明，在AQP與MMPs等因子的表達(dá)中miRNA均有參與且對(duì)其也具有調(diào)控作用。

AQP（水通道蛋白）通常位于細(xì)胞膜上，其能夠在細(xì)胞膜上形成孔道，而對(duì)細(xì)胞中水分的進(jìn)出進(jìn)行控制。在大腦組織中通常含有較多的AQP1、4、9（水通道蛋白1、4、9），其與血管源性腦水腫的形成具有密切的關(guān)系，其中在腦組織的AQP中AQP4的含量最為豐富。而有相關(guān)研究顯示，miR-320a對(duì)于AQP1、AQP4均具有下調(diào)作用，能夠使腦細(xì)胞中的內(nèi)水積累減少，而將腦水腫情況減輕，同時(shí)對(duì)腦細(xì)胞進(jìn)行保護(hù)；同時(shí)對(duì)miR-130a的表達(dá)進(jìn)行抑制，能夠?qū)⒛X組織中的AQP4含量明顯提高，而對(duì)腦細(xì)胞中水的進(jìn)出情況進(jìn)行穩(wěn)定，從而使腦水腫的發(fā)生減少[6]。

MMPs（基質(zhì)金屬蛋白酶）是活性依賴于鈣、鋅等離子的一類蛋白水解酶。其能夠?qū)CM（細(xì)胞外基質(zhì)）進(jìn)行降解，并對(duì)其完整性進(jìn)行破壞，從而提高血腦屏障的通透性，導(dǎo)致腦水腫發(fā)生。在MMPs中其MMPs-9與缺血性腦卒中患者發(fā)生腦水腫的相關(guān)性最高，其主要是因miR-664與miR-132的靶基因均為MMPs-9，而患者出現(xiàn)腦出血后其兩者的表達(dá)均會(huì)明顯降低，從而使MMPs-9的表達(dá)增強(qiáng)，對(duì)腦水腫的形成進(jìn)行促進(jìn)。且在細(xì)胞外基質(zhì)的形成中Versican是其重要的硫酸軟骨素蛋白聚糖，而有臨床相關(guān)研究顯示，miR-143對(duì)于Versican mRNA的翻譯具有抑制作用，且能夠?qū)CM的形成進(jìn)行抑制，從而使腦水腫病情加重[7]。

2.2.2 miRNA與腦缺血再灌注損傷

目前，在缺血性腦卒中患者的臨床治療中，因其患者的腦組織血供受到阻滯，故臨床上主要是將患者的血流再通及時(shí)的恢復(fù)，迅速恢復(fù)腦組織缺血部分的氧氣供應(yīng)，同時(shí)給予相應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)維持其正常代謝，并且代謝相關(guān)產(chǎn)物進(jìn)行及時(shí)的清除等作為缺血性腦卒中患者的治療原則。但在該類患者的血流再灌注治療中，由于多種因素的影響，常常也會(huì)導(dǎo)致患者在治療中發(fā)生進(jìn)一步的功能障礙與組織受損等，其在臨床上稱為IRI（缺血再灌注損傷）。缺血性腦卒中患者發(fā)生IRI與其治療中白細(xì)胞增多造成毛細(xì)血管出現(xiàn)阻塞、產(chǎn)生氧自由基將細(xì)胞毒性增強(qiáng)、高能磷酸化合物減少對(duì)能量代謝造成不利影響及細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)鈣元素超載對(duì)線粒體的功能及結(jié)構(gòu)等造成損害等因素具有密切的關(guān)系。而隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，臨床上對(duì)于缺血再灌注損傷的相關(guān)研究也逐漸深入至基因水平研究。因在基因水平的調(diào)控中miRNA具有重要作用，因而，對(duì)缺血再灌注損傷與miRNA的相關(guān)研究也明顯增多[8-11]。有臨床研究對(duì)腦缺血大鼠再灌注后的腦組織與血漿中的miRNA表達(dá)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)顯示，腦缺血在行再灌注治療1d后，腦組織中許多miRNAs的表達(dá)均出現(xiàn)了明顯的改變，且在血漿中miR-103與miR-107的表達(dá)情況均明顯降低，且miR-19b與miR-290等的表達(dá)明顯增強(qiáng)，并在2天后監(jiān)測(cè)顯示存有新miRNAs出現(xiàn)，表明腦缺血損傷與恢復(fù)等病理生理過(guò)程與miRNA均密切相關(guān)。且還有相關(guān)研究顯示，再灌注后6h miR-29b在神經(jīng)元細(xì)胞中的含量會(huì)增長(zhǎng)2倍，在24h后會(huì)增強(qiáng)4倍，同時(shí)miR-21也會(huì)增加2倍；受到缺血性刺激體內(nèi)外miR-497的表達(dá)均會(huì)明顯增強(qiáng)[12-15]。而在患者發(fā)生腦缺血損傷后，miR-497的表達(dá)增強(qiáng)，能對(duì)bcl-2等抗凋亡基因的表達(dá)進(jìn)行抑制，而對(duì)腦細(xì)胞的凋亡進(jìn)行促進(jìn)。

3 總結(jié)與展望

miRNA是一種新型調(diào)控因子，在缺血性腦卒中患者動(dòng)脈粥樣硬化病變、腦水腫及IRI等發(fā)生及發(fā)展過(guò)程中均廣泛參與、存在。在臨床上對(duì)于miRNA的相關(guān)研究受到關(guān)注程度及重視程度等均不斷在提高，已有大量研究均表明不僅可將miRNA作為一些疾病診斷、分型及預(yù)后評(píng)價(jià)的特異性分子標(biāo)志物，同時(shí)也可將其作為一些疾病治療的新手段。而對(duì)于miRNA與缺血性腦卒中，是否能夠?qū)⑵渥鳛樵\斷分型的標(biāo)志物及有效的治療靶標(biāo)，還需對(duì)miRNA的作用機(jī)制、功能及靶基因等進(jìn)行更深一步的研究，為其臨床應(yīng)用提供科學(xué)的依據(jù)。

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