急性腦梗死與長(zhǎng)鏈非編碼RNA的相關(guān)研究

韓麗麗

【摘 要】有關(guān)急性腦梗死的基因?qū)W研究已經(jīng)成為臨床研究的熱點(diǎn)，隨著研究的開(kāi)展和深入，學(xué)者發(fā)現(xiàn)急性腦梗死患者的長(zhǎng)鏈非編碼核糖核酸（LncRNA）出現(xiàn)異常改變。LncRNA可分為離散型、會(huì)聚型、基因內(nèi)、基因間、正義重疊、反義重疊、增強(qiáng)子型、miRNA宿主基因型，具有復(fù)雜性和多樣性的特征。本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)相關(guān)文獻(xiàn)的綜述，介紹了MALAT 1、NILR、HOTAIR、SNHG14、MIAT、HIF 1A-AS2等與急性腦梗死相關(guān)的長(zhǎng)鏈非編碼RNA的相關(guān)臨床研究，認(rèn)為隨著研究的不斷進(jìn)行，越來(lái)越多的LncRNA亞型被識(shí)別，進(jìn)而對(duì)急性腦梗死的基因?qū)用娴牟∫驅(qū)W研究提供了方向和依據(jù)。同時(shí)，對(duì)這些LncRNA亞型的研究，能夠?yàn)榘邢蛑委熖峁┗A(chǔ)，進(jìn)而對(duì)急性腦梗死患者的病程進(jìn)行干預(yù)，改善患者的預(yù)后。

【關(guān)鍵詞】急性腦梗死;長(zhǎng)鏈非編碼RNA;核糖核酸

腦血供突然中斷后導(dǎo)致的腦組織壞死被稱為急性腦梗死，通常是由于腦部血液供應(yīng)的動(dòng)脈出現(xiàn)粥樣硬化以及血栓形成，導(dǎo)致管腔發(fā)生狹窄甚至出現(xiàn)閉塞，局部腦組織供血不足甚至血液斷流，腦組織出現(xiàn)軟化壞死，進(jìn)而發(fā)生一系列病變。有關(guān)急性腦梗死的基因?qū)W研究已經(jīng)成為臨床研究的熱點(diǎn)，隨著研究的開(kāi)展和深入，學(xué)者發(fā)現(xiàn)急性腦梗死患者的長(zhǎng)鏈非編碼核糖核酸（LncRNA）出現(xiàn)異常改變。LncRNA是一種長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的非編碼RNA[1]，通過(guò)聚合酶II進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，其結(jié)構(gòu)包括5端帽子結(jié)構(gòu)以及3端的的多聚腺苷酸尾巴，其外顯子數(shù)量少于mRNA，而且在不同組織中的表達(dá)較低。

目前臨床研究中發(fā)現(xiàn)的與急性腦梗死相關(guān)的LncRNA主要包括肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（MALAT 1）、NILR、Hox轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOTAIR）、SNHG14、心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄本（MIAT）、低氧誘導(dǎo)因子1α反義RNA-2（HIF 1A-AS2）、H19、Gm4419、?；撬嵘险{(diào)基因1（TUG1）、母系印跡表達(dá)基因3（MEG3）。

1 LncRNA MALAT 1

LncRNA MALAT 1是由Zhang等發(fā)現(xiàn)的[2]，在急性腦梗死的體外模型中發(fā)現(xiàn)大腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞在氧糖剝奪和復(fù)氧的情況下，LncRNA的表達(dá)會(huì)出現(xiàn)明顯的升高，后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)該LncRNA是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞病理過(guò)程中的新型機(jī)制，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了LncRNA MALAT 1——miRNA—26b——ULK2調(diào)節(jié)軸的存在，在這一過(guò)程中LncRNA MALAT 1對(duì)OGD/R所誘導(dǎo)的CMECD損傷起到保護(hù)作用，Guo等研究發(fā)現(xiàn)了LncRNA MALAT 1——miR—30a——Beclin調(diào)節(jié)通路，認(rèn)為L(zhǎng)ncRNA在下調(diào)時(shí)通過(guò)該通路能夠?qū)iR—30a進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而減少急性腦梗死患者的中樞神經(jīng)細(xì)胞的死亡。

2 LncRNA NILR

LncRNA NILR在大腦中動(dòng)脈閉塞模型中的缺血半暗帶中的表達(dá)出現(xiàn)明顯上調(diào)[3]，但是隨著神經(jīng)功能損傷加劇LncRNA NILR水平又出現(xiàn)了下調(diào)的趨勢(shì)。體內(nèi)模型顯示LncRNA NILR國(guó)標(biāo)的具有減少神經(jīng)元凋亡的作用，同時(shí)能夠?qū)53在絲氨酸15上的磷酸化的抑制作用起到保護(hù)神經(jīng)的作用。

3 LncRNA HOTAIR

一項(xiàng)有關(guān)缺血性腦梗死小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)[4]，LncRNA HOTAIR基因沉默后腦梗死小鼠的腦部功能會(huì)得到改善，而還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2（NOX2）明顯減少，后者已經(jīng)被證實(shí)是導(dǎo)致腦損傷的最常見(jiàn)病因。而LncRNA HOTAIR過(guò)表達(dá)時(shí)NOX2產(chǎn)物會(huì)明顯升高，二者的相關(guān)性被RNA的下拉實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，因此Yang等認(rèn)為L(zhǎng)ncRNA HOTAIR具有上調(diào)NOX2表達(dá)的作用，進(jìn)而在腦梗死的發(fā)病過(guò)程中起到了促進(jìn)作用。

4 LncRNA SNHG14

研究發(fā)現(xiàn)，在缺血性腦組織中的小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞中LncRNA SNHG14呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)，如果敲除該基因，則小膠質(zhì)細(xì)胞的激活被抑制，此時(shí)mir-145-5p的表達(dá)出現(xiàn)升高，胞漿型磷脂酶 A2IVA（PLA2G4A）的基因表達(dá)出現(xiàn)下降。而一向針對(duì)LncRNA SNHG14過(guò)表達(dá)的研究則顯示其能夠促進(jìn)氧糖剝奪所誘導(dǎo)的BV-2細(xì)胞激活[5]，同時(shí)檢測(cè)到炎性因子水平的升高，神經(jīng)元凋亡率增加。

5 LncRNA M1AT

LncRNA M1AT于2000年被發(fā)現(xiàn)，Liao[6]等針對(duì)188例心肌梗死的研究發(fā)現(xiàn)了單體型塊狀結(jié)構(gòu)的JSNP數(shù)據(jù)庫(kù)中FLJ25967基因中的一個(gè)SNP，該SNP位于染色體22q12上，而且研究發(fā)現(xiàn)與心肌梗死的相關(guān)性明顯。后續(xù)的的Northern免疫分析實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)該基因的長(zhǎng)期開(kāi)放閱讀框，對(duì)該基因的4個(gè)拼接突變體進(jìn)行體外翻譯實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該轉(zhuǎn)錄為非編碼蛋白轉(zhuǎn)錄，所以確認(rèn)為該基因所編碼的是功能性RNA。之后的研究中Qin等認(rèn)為血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子能夠限制葡萄糖或者氧化應(yīng)激誘導(dǎo)作用，M1AT印跡的過(guò)表達(dá)具有解除miR-150-5p對(duì)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的一種作用，如果該基因被敲除，則可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷，并引發(fā)腦微血管功能障礙。

Zhu[7]等的一項(xiàng)包括189例急性腦梗死和健康人群的研究發(fā)現(xiàn)，在急性腦梗死患者中LncRNA M1AT的表達(dá)會(huì)呈現(xiàn)明顯的生死趨勢(shì)，而且與患者NIHSS評(píng)分、MRS評(píng)分和高敏C反應(yīng)蛋白、梗死面積均具有相關(guān)性，進(jìn)而認(rèn)為L(zhǎng)ncRNA M1AT可以作為急性腦梗死患者的潛在標(biāo)志物，其水平越高，患者預(yù)后越差。

6 LncRNA H1F 1A-AS2

Li等通過(guò)構(gòu)建大鼠永久性大腦中動(dòng)脈閉塞模型對(duì)新生血管與缺氧誘導(dǎo)因子的相關(guān)性進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該模型可以誘發(fā)新生血管出現(xiàn)，這種變化會(huì)減少梗死區(qū)域miR-153-3p的表達(dá)水平，進(jìn)而增加缺氧誘導(dǎo)因子以及血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子的水平，LncRNA H1F 1A-AS2出現(xiàn)上調(diào)。在熒光素酶的報(bào)告基因分析中，LncRNA H1F 1A-AS2能夠降低HIF 1α的沉默，因此認(rèn)為該基因能夠通過(guò)抑制miR-153-3p而上調(diào)HIF 1α，促進(jìn)血管新生。

7 LncRNA H19

研究已經(jīng)證實(shí)急性腦梗死患者血腫的LncRNA H19水平明顯升高，同時(shí)與NIHSS評(píng)分和TNF-α的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn)，LncRNA H19與二者為癥相關(guān)的關(guān)系。腦梗死模型的大鼠血樣、白細(xì)胞以及腦組織中的LncRNA H19表達(dá)均出現(xiàn)升高的趨勢(shì)，而如果敲除BV2細(xì)胞中LncRNA H19基因，則有抑制氧糖剝奪所導(dǎo)致的M1型小膠質(zhì)細(xì)胞的極化，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)炎性因子的釋放。Wang等認(rèn)為L(zhǎng)ncRNA H19能夠通過(guò)對(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞的極化發(fā)硬而促進(jìn)神經(jīng)炎癥的反應(yīng)。

綜上所述，急性腦梗死的基因?qū)W研究是一個(gè)非常廣闊的領(lǐng)域，隨著研究的不斷進(jìn)行，越來(lái)越多的LncRNA亞型被識(shí)別，進(jìn)而對(duì)急性腦梗死的基因?qū)用娴牟∫驅(qū)W研究提供了方向和依據(jù)。同時(shí)，對(duì)這些LncRNA亞型的研究，能夠?yàn)榘邢蛑委熖峁┗A(chǔ)，進(jìn)而對(duì)急性腦梗死患者的病程進(jìn)行干預(yù)，改善患者的預(yù)后。雖然目前關(guān)于LncRNA與急性腦梗死之間的研究大多是基礎(chǔ)方向的研究，由于倫理學(xué)等一系列問(wèn)題無(wú)法應(yīng)用至臨床，但是隨著研究的深入，必然會(huì)對(duì)疾病的預(yù)防、干預(yù)、治療產(chǎn)生重要影響。

參考文獻(xiàn)

[1]Schmitz S U， Grote P， Herrmann B G. Mechanisms of long noncoding RNA function in development and disease[J]. Cell Mol Life Sci， 2016， 73（13）：2491-2509.

[2]Tao W， Du Y. LncRNAs： from basic research to medical application [J]. Int J Biol Sci， 2017， 13（3）：295-307.

[3]Wu Z， Wu P， Zuo X， et al. LncRNA-N1LR enhances neuroprotection against ischemic stroke probably by inhibiting p53， phosphorylation [J]. Mol Neurobiol， 2017， 54（10）：1-16.

[4]Liao J， He Q， Li M， et al. LncRNA MIAT： Myocardial infarction associated and more[J]. Gene， 2016， 578（2）：158-161.

[5]Matouk I J， Degroot N， Mezan S， et al. The H19 non-coding RNA is essential for human tumor growth[J]. PLoS One， 2007， 2（9）：e845.

[6]Zhu J， Liu S， Ye F， et al. Long noncoding RNA MEG3 interacts with p53 protein and regulates partial p53 target genes in hepatoma cells[J]. PLoS One， 2015， 10（10）：e0139790.

[7]Yan H， Yuan J， Gao L， et al. Long noncoding RNA MEG3 activation of p53 mediates ischemic neuronal death in stroke[J]. Neuroscience， 2016， 337：191-199.