MicroRNA在HBV相關(guān)性肝纖維化中作用的研究進(jìn)展

戢敏，陳星，劉嬌，王川林，梅怡晗，梅小平

(1 川北醫(yī)學(xué)院，四川南充637000；2 首都醫(yī)科大學(xué))

乙型肝炎病毒(HBV)感染是誘發(fā)肝纖維化病變的關(guān)鍵因素。HBV在慢性乙型肝炎(簡(jiǎn)稱(chēng)慢乙肝)患者體內(nèi)復(fù)制，誘發(fā)機(jī)體免疫系統(tǒng)清除HBV，同時(shí)激活機(jī)體免疫病理反應(yīng)，誘導(dǎo)肝星狀細(xì)胞(HSC)活化與增殖，肝細(xì)胞間基質(zhì)增加和(或)降解減少并在肝細(xì)胞間過(guò)度沉積，導(dǎo)致肝組織炎癥反應(yīng)發(fā)生并持續(xù)進(jìn)展，誘導(dǎo)肝纖維化形成。研究證實(shí)，肝纖維化組織中的微小RNA(MicroRNA)表達(dá)與健康肝組織存在明顯差異，差異表達(dá)的MicroRNA有望成為肝纖維化診斷及治療的標(biāo)記物[1]。HBV基因組本身能編碼大量的MicroRNA，通過(guò)與HBV或宿主細(xì)胞編碼的靶基因組合，發(fā)揮免疫逃逸或?qū)顾拗骷?xì)胞的抗病毒作用，宿主MicroRNA通過(guò)調(diào)節(jié)HBV基因表達(dá)而調(diào)控HBV復(fù)制，HBV又通過(guò)宿主細(xì)胞MicroRNA通路促進(jìn)HBV在體內(nèi)復(fù)制[2]。本研究對(duì)MicroRNA在HBV相關(guān)性肝纖維化中作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 與HBV相關(guān)性肝纖維化有關(guān)的MicroRNA

MicroRNA通過(guò)上調(diào)肝纖維化抑制因子和下調(diào)促肝纖維化因子表達(dá)水平而發(fā)揮抑制肝纖維化作用，反之則促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生[3,4]。研究發(fā)現(xiàn)，MicroRNA中的miR-29與肝纖維化的發(fā)生發(fā)展關(guān)系最為密切，其主要通過(guò)定向抑制膠原纖維合成與釋放，降低ECM表達(dá)，調(diào)控肝纖維化。在HSC中miR-29及其家族成員表達(dá)可抑制細(xì)胞間基質(zhì)表達(dá)。四氯化碳致肝纖維化小鼠肝組織中miR-29表達(dá)降低[5]。肝纖維化組織中miR-122、miR-19和miR-199表達(dá)與纖維化程度呈負(fù)相關(guān)。晚期肝纖維化患者血清miR-29a水平降低，miR-122在肝纖維化和肝細(xì)胞癌患者中表達(dá)失調(diào)[6]。Murakami等[7]分別對(duì)HBV相關(guān)性肝纖維化患者和四氯化碳誘導(dǎo)鼠肝纖維化組織進(jìn)行研究，篩選肝纖維化相關(guān)MicroRNA，初篩出miR-125a-5p、miR-199a-5p、miR-199b、miR-199b*、miR-200a、miR-200b、miR-31、miR-34a、miR-497、miR-802等均與肝纖維化進(jìn)程密切相關(guān)；并發(fā)現(xiàn)人鼠共表達(dá)的miR-199a、miR-199a*、miR-200a和miR-200b亞型均與肝組織纖維化的發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān)。馬兆龍等[8]研究發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，HBV相關(guān)性肝纖維化伴肝硬化形成患者及肝癌患者肝組織MicroRNA水平上調(diào)2倍以上的有hsa-miR-602、hsa-miR-126-5p、hsa-miR-210、hsa-miR-671-5p、hsa-miR-30b*、hsa-miR-572，下調(diào)2倍以上的有hsa-miR-143、hsa-miR-199a-5p、hsa-miR-195、hsa-miR-27a、hsa-miR-99a、hsa-miR-519e、hsa-miR-130a、hsa-miR-597，提示在HBV感染后不同免疫狀態(tài)下均有MicroRNA的參與。

2 MicroRNA與HBV相關(guān)性肝纖維化的關(guān)系

肝纖維化是由多種病因所致肝細(xì)胞外彌漫性細(xì)胞間基質(zhì)過(guò)度沉積的病理生理過(guò)程[9]，其發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是HSC活化，各種導(dǎo)致肝組織損傷的促炎性細(xì)胞因子、氧化應(yīng)激產(chǎn)物釋放等均可直接或間接激活HSC，進(jìn)而在肝細(xì)胞外產(chǎn)生大量細(xì)胞間基質(zhì)。肝纖維化的發(fā)生主要是細(xì)胞間基質(zhì)在肝細(xì)胞間過(guò)度沉積；其次為氧化應(yīng)激效應(yīng)，HBV持續(xù)感染增加活性氧(ROS)表達(dá)[10]。過(guò)度的ROS可直接影響HSC的活化及表達(dá)水平，活化后的HSC通過(guò)活化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及轉(zhuǎn)錄因子激活NF-κB及單核細(xì)胞趨化蛋白1，進(jìn)而上調(diào)肝纖維化相關(guān)基因的表達(dá)水平。組織金屬蛋白酶抑制因子(TIMP)和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)間平衡是細(xì)胞間基質(zhì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，MMP主要降解ECM組分[11]，而TIMPs可結(jié)合MMP，從而導(dǎo)致膠原降解受限[12]，二者比例失衡亦是導(dǎo)致肝纖維化發(fā)生的重要因素[10]。miR-29能夠靶向下調(diào)細(xì)胞間基質(zhì)合成相關(guān)基因的表達(dá)水平，可通過(guò)調(diào)控HSC參與肝纖維化的發(fā)生。miR-29及其家族成員可在HSC中顯著下調(diào)，直接或間接調(diào)控肝組織纖維化的發(fā)生[13]。對(duì)HBV相關(guān)性肝纖維化患者和四氯化碳誘導(dǎo)下的鼠的肝纖維化組織研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β高表達(dá)與肝組織纖維化程度呈負(fù)相關(guān)。miR-29、miR-122和miR-199等因子的表達(dá)水平與肝組織炎癥程度和肝纖維化程度均呈負(fù)相關(guān)，其中miR-29a表達(dá)水平與晚期肝纖維化患者的關(guān)系最為密切[14]。MicroRNA通過(guò)調(diào)控HSC、肝纖維化相關(guān)信號(hào)通路、肝纖維化形成等環(huán)節(jié)參與肝纖維化的發(fā)生發(fā)展。

2.1 MicroRNA對(duì)HSC的調(diào)控作用 HSC是肝纖維化發(fā)生的效應(yīng)細(xì)胞，其中心環(huán)節(jié)是HSC被激活、增殖并轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞，分泌以膠原蛋白為主的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),當(dāng)ECM的產(chǎn)生超過(guò)其降解時(shí)則發(fā)生肝纖維化[15]；而HBV感染、飲酒是HSC激活與活化的主要誘因。MicroRNA可影響促肝纖維化信號(hào)通路及HSC活化、增殖和凋亡，直接或間接調(diào)控肝組織纖維化的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。

2.1.1 MicroRNA對(duì)HSC激活、增殖的調(diào)控作用 HSC活化、增殖主要通過(guò)TGF-β1/Smad信號(hào)通路途徑而實(shí)現(xiàn)[14]。TGF-β是最強(qiáng)的致纖維化因子，MicroRNA通過(guò)調(diào)節(jié)TGF-β/Smad信號(hào)通路而調(diào)節(jié)活化的HSC。TGF-β與相關(guān)膜受體結(jié)合后被激活，同時(shí)進(jìn)一步活化相關(guān)膜受體，招募相同受體下游Smad家族蛋白，激活、活化Smad蛋白，導(dǎo)致MicroRNA對(duì)TGF-β/Smad信號(hào)通路的阻礙作用，從而發(fā)揮對(duì)HSC激活、增殖的調(diào)控作用，阻止HSC活化與增殖，抑制肝纖維化的發(fā)生與進(jìn)展。Noetel等[17]研究了大鼠原代HSC自發(fā)激活的過(guò)程，發(fā)現(xiàn)肝纖維化組織中miR-9、miR-125b及miR-128表達(dá)明顯上調(diào)，并與肝組織纖維化程度呈正相關(guān)。Venugopal等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在四氯化碳誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化HSC中miR-150、miR-194表達(dá)下調(diào)，提示miR-150、miR-194對(duì)HSC活化、增殖具有一定的抑制作用。Lakner等[19]通過(guò)對(duì)大鼠肝纖維化組織及HBV相關(guān)性人肝纖維化組織的研究發(fā)現(xiàn)，鼠與人纖維化肝組織中活化的HSC中miR-19b表達(dá)水平均顯著降低；將miR-19b轉(zhuǎn)染至活化HSC中可使HSC逆轉(zhuǎn)為靜息狀態(tài)的HSC；提示miR-19b對(duì)HSC活化具有明顯的抑制作用，這可能與miR-19b抑制TGF-β/Smad信號(hào)通路的信息傳遞作用有關(guān)。Wang等[20]報(bào)道，miR-181a/b在經(jīng)TGF-β131處理的HSC T6中表達(dá)水平上調(diào)，提示miR-181a/b可促進(jìn)HSC活化與增殖，從而促進(jìn)肝組織纖維化的發(fā)生發(fā)展。

2.1.2 MicroRNA對(duì)HSC凋亡的調(diào)控作用 目前已知的HSC凋亡通路主要有Bcl-2、NF-κB等[21]。Guo等[22]研究了大鼠原代HSC與活化HSC MicroRNA表達(dá)譜變化，結(jié)果顯示miR-15b和miR-16可抑制Bcl-2表達(dá)，激活半胱天冬酶(caspases-3、caspases-8、caspases-9)，進(jìn)而誘導(dǎo)HSC凋亡。Wei等[23]分析了 miR-21 對(duì) HSC 的調(diào)控機(jī)制，證實(shí)miR-21靶基因具有促進(jìn)HSC凋亡和抑制HSC激活的作用。HSC 的凋亡機(jī)制是多途徑參與的過(guò)程，各條凋亡途徑看似相互獨(dú)立，實(shí)質(zhì)上存在內(nèi)在聯(lián)系并相互影響[24]。

2.2 MicroRNA對(duì)肝纖維化相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控作用 研究證實(shí)，多種信號(hào)通路可調(diào)控肝纖維化的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，主要為T(mén)GF-β/Smad、Wnt/β-catenin、p38 MAPK和P13K/Akt信號(hào)通路。TGF-β參與HSC增殖、活化、凋亡、細(xì)胞間基質(zhì)生成、沉積和降解，是調(diào)控肝纖維化的核心信號(hào)通路[25]。TGF-β/Smad可抑制正常肝細(xì)胞的增殖與活化，誘導(dǎo)、激活HSC，導(dǎo)致細(xì)胞間基質(zhì)在肝細(xì)胞間沉積。激活TGF-β/Smad信號(hào)通路能夠顯著降低MMP的表達(dá)水平，增加TIMP表達(dá)量，降解細(xì)胞間基質(zhì)，進(jìn)而抑制或阻止肝組織纖維化的發(fā)生發(fā)展。在肝纖維化過(guò)程中，激活的TGF-β/Smad信號(hào)通路可上調(diào)抗纖維化因子的表達(dá)水平。目前MicroRNA對(duì)TGF-β/Smad信號(hào)通路調(diào)控作用的研究日益受到關(guān)注，其有望成為肝組織纖維化防治研究的突破點(diǎn)。Sun等[26]研究發(fā)現(xiàn)，Wnt/β-catenin和TGF-β信號(hào)通路的上游靶基因是miR-200a，miR-200a可通過(guò)調(diào)控信號(hào)通路抑制肝纖維化發(fā)生，延緩或阻止肝纖維化進(jìn)程。Li等[24]研究表明，PI3K/Akt信號(hào)通路的活化作用受到miR-33a調(diào)控，從而促進(jìn)肝纖維化進(jìn)程；而miR-214可通過(guò)對(duì)PI3K/AKt通路的負(fù)性調(diào)控從而加速肝纖維化進(jìn)程[28]；證實(shí)miR-133a可通過(guò)調(diào)控TGF-β/Smad信號(hào)通路而抑制肝組織纖維化。

綜上所述，MicroRNA參與了對(duì)HSC活化、增殖以及凋亡過(guò)程的靶向調(diào)節(jié)，可直接或間接發(fā)揮對(duì)HBV相關(guān)性肝組織纖維化發(fā)生發(fā)展的促進(jìn)或抑制作用，但其分子生物學(xué)機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。