長(zhǎng)鏈非編碼RNA與頸動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系的研究進(jìn)展

陳紅芳 程興 王建偉 邵慧軍 潘小玲

動(dòng)脈粥樣硬化是動(dòng)脈管壁發(fā)生了非炎性病變，伴血管內(nèi)膜細(xì)胞內(nèi)外脂質(zhì)聚積，進(jìn)而導(dǎo)致管壁增厚變硬、彈性減低及管腔狹窄。頸動(dòng)脈粥樣硬化（carotid artery atherosclerosis，CAS）是全身動(dòng)脈粥樣硬化的一部分，常常作為篩查動(dòng)脈粥樣硬化的窗口。流行病學(xué)調(diào)查顯示，腦血管意外的年發(fā)病率為250/10萬(wàn)，是冠心病的5倍[1]。大量研究表明，CAS是導(dǎo)致缺血性腦梗死的主要原因[2]。頸動(dòng)脈的硬化程度、血流量與腦梗死有著非常密切的關(guān)系[3]。CAS多發(fā)生于頸動(dòng)脈分叉部，近90%的病變位于頸內(nèi)動(dòng)脈起始的膨隆部[4]。目前，CAS的發(fā)生、發(fā)展在基因與分子水平的具體調(diào)控機(jī)制仍未完全明確。近年來(lái)，關(guān)于長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA）與CAS關(guān)系受到越來(lái)越多關(guān)注。因此，筆者就近幾年lncRNA與CAS的關(guān)系研究作一綜述。

1 lncRNA概述

lncRNA的概念是2002年由日本科學(xué)家首次提出的，通常是指長(zhǎng)度＞200個(gè)核苷酸的非編碼RNA。lncRNA廣泛存在于各種生命體中，大部分lncRNA位于細(xì)胞核，僅15%的lncRNA位于細(xì)胞質(zhì)[5]。lncRNA參與了表觀遺傳調(diào)節(jié)、X染色體沉默、基因組印記、染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾以及核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N重要的調(diào)控過(guò)程，因而與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)[6-7]。

2CAS概述

動(dòng)脈粥樣硬化是一類慢性血管疾病，其病理特點(diǎn)主要是血管壁炎癥和重塑。頸動(dòng)脈起始處或分叉處由于存在血流動(dòng)力學(xué)的改變，易導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。CAS常被用于缺血性腦血管事件的評(píng)估，受到了越來(lái)越多的關(guān)注。動(dòng)脈粥樣硬化的病理生理機(jī)制較為復(fù)雜，主要是各種刺激因子（血流紊亂、氧化脂蛋白等）所致的內(nèi)皮細(xì)胞激活，進(jìn)一步活化血管平滑肌細(xì)胞、其他細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、血小板等），形成血管壁的纖維化[8]。目前越來(lái)越多的證據(jù)表明，lncRNA與內(nèi)皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞的關(guān)系密切。

3lncRNA與CAS

3.1 lncRNA與巨噬細(xì)胞 lncRNA表達(dá)水平的改變，能夠誘導(dǎo)單核巨噬細(xì)胞（THP1）的激活及進(jìn)一步表達(dá)TNF-α，其中l(wèi)nc1992（即THRIL）被證實(shí)在許多人體組織中表達(dá)，通過(guò)下調(diào)THRIL及其結(jié)合蛋白可以調(diào)節(jié)TNF-α的表達(dá)，并可能在先天免疫應(yīng)答和炎癥疾病中具有重要作用。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在Pam3CSK4處理過(guò)的單核巨噬細(xì)胞中，THRIL可抑制炎癥反應(yīng)；這表明THRIL本身可能作為一個(gè)促炎因子，參與炎癥疾病的發(fā)生、發(fā)展[9]。早期聚集在動(dòng)脈壁內(nèi)的巨噬泡沫細(xì)胞不只是吞噬多余脂質(zhì)，在比較成熟的粥樣硬化病變處，這些細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生大量炎癥介質(zhì)前體物質(zhì)。lncRNA RP5-833A20.1能通過(guò)誘導(dǎo) has-miR-382-5p表達(dá)而抑制核轉(zhuǎn)錄因子Ⅰ-A，進(jìn)而抑制巨噬細(xì)胞膽固醇流出，促進(jìn)炎癥因子的分泌[10]。CDK4抑制物基因座中的反義非編碼RNA（ANRIL）是Chr9p21的主要候選基因，通過(guò)檢測(cè)病理刺激條件下的ANRIL，發(fā)現(xiàn)其明顯被促炎因子誘導(dǎo)表達(dá)，通過(guò)誘導(dǎo)沉默相關(guān)基因功能和染色質(zhì)免疫沉淀方法顯示NF-κB介導(dǎo)TNF-α誘導(dǎo)的ANRIL表達(dá)，RNA測(cè)序結(jié)果顯示在TNF-α處理下沉默ANRIL可以引起炎癥因子如IL-6、IL-8失調(diào)[11]。另外，Huang等[12]研究發(fā)現(xiàn)lncTGFB2-OT1水平顯著升高能夠促進(jìn)巨噬細(xì)胞炎癥水平。

3.2 lncRNA與平滑肌細(xì)胞 血管平滑肌細(xì)胞的異常增殖在CAS的形成中起著重要作用。對(duì)平滑肌細(xì)胞全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）已經(jīng)鑒定出在染色體9p21基因座上導(dǎo)致心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的ANRIL突變體，ANRIL長(zhǎng)突變體和短突變體通過(guò)調(diào)控細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑（CDKN2B、TDGF1）與動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)[13]。小鼠模型已經(jīng)證實(shí)ANRIL通過(guò)cis-acting機(jī)制調(diào)節(jié)CDKN2A/B表達(dá)，并且在增殖與衰老中起著關(guān)鍵作用[14]。lncRNA-SENCR在平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中特異表達(dá)，可能與人類肌肉細(xì)胞遷移有關(guān)。研究結(jié)果表明，在db/db小鼠中，通過(guò)下調(diào)SENCR促進(jìn)平滑肌細(xì)胞上調(diào)FoxO1和TRPC6，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移[15]。

3.3 lncRNA與內(nèi)皮細(xì)胞 在CAS發(fā)病過(guò)程中，血管內(nèi)皮損傷促使內(nèi)皮細(xì)胞釋放TNF-α，而TNF-α能誘導(dǎo)血管細(xì)胞黏附分子的表達(dá)，進(jìn)而促使脂質(zhì)攝取，使 CAS斑塊不斷擴(kuò)大[16]。He等[17]發(fā)現(xiàn)lncRNA-p21促進(jìn)細(xì)胞凋亡并誘導(dǎo)細(xì)胞周期進(jìn)程，且通過(guò)與miR-130b直接結(jié)合而降低miR-130b表達(dá)，揭示了lncRNA-p21在血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)中的關(guān)鍵作用。但Wu等[18]發(fā)現(xiàn)lncRNA-p21在體外能抑制血管平滑肌細(xì)胞，在小鼠頸動(dòng)脈損傷模型中抑制lncRNA-p21會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)新內(nèi)膜增生，因此lncRNA-p21可作為一個(gè)細(xì)胞增殖與凋亡的新型調(diào)節(jié)因子。SENCR是一個(gè)在內(nèi)皮細(xì)胞中高表達(dá)的lncRNA，Boulberdaa等[19]發(fā)現(xiàn)SENCR能誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）增殖，同時(shí)促使多能細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞分化并控制HUVEC的血管生成能力。Li等[20]研究表明，斑馬魚、小鼠和人體中含有酪氨酸激酶的免疫球蛋白和表皮生長(zhǎng)因子同源結(jié)構(gòu)域-1（tie-1）的天然反義轉(zhuǎn)錄物（tie-1AS lncRNA），tie-1AS lncRNA在體內(nèi)可以選擇性結(jié)合tie-1 mRNA并調(diào)節(jié)tie-1轉(zhuǎn)錄水平，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞接觸點(diǎn)的特定缺陷；在人病變血管樣本中tie-1和tie-1AS lncRNA的表達(dá)比例發(fā)生改變，提示非編碼RNA介導(dǎo)的基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控在生理過(guò)程（如血管發(fā)育）中也發(fā)揮了重要作用。Michalik等[21]鑒定了人內(nèi)皮細(xì)胞中l(wèi)ncRNA的表達(dá)特征，闡明了高表達(dá)的肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄物1（MALAT1）的功能，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同來(lái)源的內(nèi)皮細(xì)胞都表達(dá)相對(duì)高水平的保守lnc MALAT1、?；撬嵘险{(diào)基因 1（TUG1）、母系表達(dá) 3（MEG3）、linc00657和 linc00493；沉默 MALAT1會(huì)使內(nèi)皮細(xì)胞從增殖性表型向遷移性表型轉(zhuǎn)變，減少體內(nèi)血管生成，這提示MALAT1在調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能和血管生成方面有著重要作用。

3.4 lncRNA與CAS 目前，部分證據(jù)表明lncRNA可能在CAS形成中發(fā)揮作用，如Wu等[18]在小鼠CAS模型中發(fā)現(xiàn)，lncRNA-p21可以抑制血管平滑肌細(xì)胞的增殖并促使其凋亡，從而起到促動(dòng)脈粥樣硬化的作用。最近，Chen等[22]建立大鼠CAS模型并對(duì)頸動(dòng)脈斑塊作基因組測(cè)序及信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)lncRNA與相關(guān)信使RNA存在復(fù)雜的調(diào)控關(guān)系。

4 展望

lncRNA可能影響CAS形成的多個(gè)過(guò)程，包括血管內(nèi)皮細(xì)胞功能、血管平滑肌細(xì)胞增殖、炎癥反應(yīng)等。由于lncRNA的作用靶點(diǎn)眾多、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，其具體功能及下游各項(xiàng)調(diào)控軸的作用機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究及闡明。并且，目前l(fā)ncRNA在CAS中所起作用的認(rèn)識(shí)尚處于初級(jí)階段，且多局限于動(dòng)物模型或細(xì)胞離體實(shí)驗(yàn)，后續(xù)應(yīng)進(jìn)一步在人體外周血乃至病理組織中探討lncRNA的調(diào)控機(jī)制。隨著對(duì)lncRNA在CAS發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深，相信對(duì)未來(lái)診斷、精準(zhǔn)治療都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。