microRNAs調(diào)控干細(xì)胞血管向分化的研究進(jìn)展

張 青，陳 婷

(浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 心血管內(nèi)科， 浙江 杭州 310003)

隨著人們生活方式的改變及老齡化社會的步入，心腦血管疾病發(fā)病率呈持續(xù)上升趨勢，占我國每年總死亡病因的50%以上，位于全球疾病負(fù)擔(dān)前列。動脈粥樣硬化(atherosclerosis, AS)是其主要發(fā)病基礎(chǔ)，包括血管內(nèi)膜損傷、血管壁病理性重構(gòu)及管腔狹窄過程。目前對這類疾病的處理策略主要包括改善生活方式、藥物治療及血運(yùn)重建，但發(fā)病率及致死率仍居高不下，進(jìn)一步探究其發(fā)病機(jī)制、調(diào)控因素及治療靶點(diǎn)是非常必要的。

血管內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cells，ECs)和血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells，VSMCs)作為血管壁的主要組成部分，在AS病理過程中發(fā)揮著重要作用。既往認(rèn)為損傷修復(fù)所需的ECs和VSMCs主要來自于原位血管壁細(xì)胞的過度增殖和表型轉(zhuǎn)化。隨著干細(xì)胞研究領(lǐng)域的興起，發(fā)現(xiàn)來源于骨髓、外周血的循環(huán)干細(xì)胞和來源于血管壁的原位干細(xì)胞也能分化為ECs/VSMCs參與血管的損傷修復(fù)和病理性重塑。很多因子(物理性損傷、平滑肌細(xì)胞收縮激動劑、細(xì)胞外基質(zhì)、神經(jīng)內(nèi)分泌因子、轉(zhuǎn)化生長因子及Notch家族等)逐漸被證明參與干細(xì)胞分化的調(diào)控，但對于調(diào)控血管壁干細(xì)胞定向、單一地分化為ECs/VSMCs的分子機(jī)制卻知之甚少。隨著人類基因組測序的完成，發(fā)現(xiàn)既往被稱為“轉(zhuǎn)錄噪音”的非編碼 RNA 能在多個(gè)層面調(diào)控基因表達(dá)，其中研究最為廣泛的miRs在干細(xì)胞血管向分化中的調(diào)控作用也逐漸被眾多研究所證實(shí)。為進(jìn)一步探索血管增生性疾病的發(fā)病機(jī)制及治療靶點(diǎn)，在不同分化模型上對miRs調(diào)控干細(xì)胞向ECs/VSMCs分化的作用及機(jī)制進(jìn)行總結(jié)是非常必要的。

1 miRs的簡介

自1993年第一個(gè)miR lin4發(fā)現(xiàn)以來，一直被視為“轉(zhuǎn)錄垃圾”的miRs逐漸被人們認(rèn)識。miR是一段長度為19～25 nt的內(nèi)源性非編碼RNA序列，在進(jìn)化上高度保守，不參與編碼蛋白質(zhì)， 通過調(diào)控基因表達(dá)調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、增殖、死亡和代謝[1]。目前已在人類發(fā)現(xiàn)約1000種miRs，參與調(diào)控90%以上的基因表達(dá)。miRs可以來自基因非編碼區(qū)，也可以來自編碼區(qū)，在細(xì)胞核中，miRs來源基因被RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄為初級microRNAs(primary microRNAs，pri-miRs)，在Drosha-DGCR8復(fù)合物的作用下，pri-miRs被切割成70～120 nt的發(fā)夾樣前體microRNA(precursor-microRNAs，pre-miRs)，pre-miRs 被核輸出蛋白exportin5 轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)，在Dicer-1酶的作用下切割成長度為19～25 nt的成熟雙鏈RNA。雙鏈RNA分開后，在5'端具有不穩(wěn)定堿基配對的RNA鏈通常充當(dāng)引導(dǎo)鏈，參與構(gòu)成miRs的誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(microRNA-induced silencing complex，RISC), 另一條RNA鏈一般被降解，少數(shù)情況下可以與AGO蛋白結(jié)合形成功能性miRs[2]。

miRs對靶基因的調(diào)控主要集中在轉(zhuǎn)錄后水平，比較公認(rèn)的調(diào)節(jié)機(jī)制是通過靶向mRNA的3'端非編碼區(qū)(untranslated regions, UTR)誘導(dǎo)其降解或翻譯抑制。miRs 5'端的種子序列在進(jìn)化上高度保守，通過堿基配對于 mRNA 的3'UTR端介導(dǎo)靶基因的識別和調(diào)控，另有研究報(bào)道m(xù)iRs 3'端也具備識別、靶向及調(diào)控靶基因功能[3]。目前很多miRs的靶基因驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)都證明miRs主要是通過靶向mRNA的3'UTR端發(fā)揮作用，但這些實(shí)驗(yàn)都存在一個(gè)不可忽略的靶基因篩選檢測缺陷----只考慮3'UTR端而不是整段mRNA序列，其實(shí)早在2007年就有研究證明在mRNA的5'UTR端也存在miRs的作用位點(diǎn)，甚至發(fā)現(xiàn)miRs可同時(shí)作用于靶基因mRNA的3'UTR端和5'UTR端[4]。miRs是通過誘導(dǎo)mRNA降解還是翻譯抑制主要取決于和靶基因mRNA之間的配對程度，完全配對通常誘導(dǎo)mRNA裂解，不完全配對往往誘導(dǎo)翻譯抑制。但發(fā)現(xiàn)在不完全配對時(shí)也存在mRNA降解，而完全配對時(shí)也可誘導(dǎo)翻譯抑制[5]。miRs對基因的調(diào)控機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即同一個(gè)miR可作用于不同靶基因，同一個(gè)靶基因也可同時(shí)受到多個(gè)miRs的靶向調(diào)控，甚至一個(gè)miR還可以通過多個(gè)靶位點(diǎn)協(xié)同作用于同一個(gè)靶基因，為其解釋錯(cuò)綜復(fù)雜的生物現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ)。

2 ECs與心血管疾病

2.1 ECs的特點(diǎn) 不同器官系統(tǒng)的ECs具有各自的形態(tài)和功能，在不同動脈甚至同一動脈的不同節(jié)段也存在差異。ECs呈多邊形，厚度0.1～1 μm, 表達(dá)血管內(nèi)皮細(xì)胞鈣黏蛋白(vascular endothelial cadherin, VE-cadherin)、血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子-1(platelet endothelial cell adhesion molecule-1, Pecam-1)、 酪氨酸激酶免疫球蛋白樣和表皮細(xì)胞生長因子(EGF)樣域1 (tyrosine kinase with immunoglobulin-like and EGF-like domains 1, Tie-1)、酪氨酸激酶免疫球蛋白樣和EGF 樣域2(tyrosine kinase with immunoglobulin-like and EGF-like domains 2, Tie-2)、血管內(nèi)皮生長因子受體1(vascular endothelial growth factor receptor-1, VEGFR1)和血管內(nèi)皮生長因子受體2(vascular endothelial growth factor receptor-2, VEGFR2)等分子標(biāo)志物，單層鋪在血管樹最內(nèi)層構(gòu)成血管內(nèi)膜，是脈管系統(tǒng)的主要組成部分。相對于構(gòu)成心血管系統(tǒng)的其他細(xì)胞而言，ECs較耐缺氧而不耐低溫，亞低溫治療需考慮內(nèi)皮損傷。成人血管內(nèi)膜約含有1×1013～6×1013個(gè)ECs，主要功能包括抗栓、止血、成血管、免疫調(diào)節(jié)和血管張力調(diào)節(jié)。生理狀態(tài)下完整的ECs發(fā)揮抗凝抗栓作用維持血液的流動狀態(tài)，而血管內(nèi)膜受損時(shí)ECs又能發(fā)揮止血作用阻止血液的丟失；ECs的血管生成功能不僅存在于胚胎發(fā)育階段，也存在于出生后的生長發(fā)育和損傷修復(fù)過程，缺氧環(huán)境下產(chǎn)生的大量血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)激活ECs從血管內(nèi)膜向外遷移形成新生血管[6]；ECs是血液和血管壁及組織之間的機(jī)械屏障，也是免疫屏障，參與炎癥因子的分泌和炎癥細(xì)胞的募集；ECs通過合成舒血管物質(zhì)(前列環(huán)素、一氧化氮、內(nèi)皮源性舒張因子)和縮血管物質(zhì)(內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ、血管內(nèi)皮收縮因子)旁分泌靶向VSMCs調(diào)節(jié)血管張力，目前甚至有研究者把內(nèi)皮依賴性舒張功能障礙視為ECs受損的標(biāo)志。隨著1997年內(nèi)皮祖細(xì)胞被首次鑒定，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)外周循壞和血管壁來源的內(nèi)皮祖細(xì)胞能夠分化為健康的功能性ECs替代受損ECs，維持血管完整性[7]。

2.2 ECs與血管損傷修復(fù) ECs附在血管壁最內(nèi)層，結(jié)構(gòu)或功能異常通常早于臨床可檢測疾病，是血管損傷修復(fù)的重要參與者。血管損傷起始階段，ECs被激活，在結(jié)構(gòu)上發(fā)生萎縮致血管通透性增加，在功能上發(fā)生紊亂致血小板反應(yīng)性增加、黏附因子和組織因子表達(dá)增加及血栓調(diào)節(jié)蛋白減少，利于血栓形成。ECs損傷是血管損傷的始動信號，但在新型標(biāo)記物內(nèi)皮微粒概念提出之前，ECs損傷很難通過無創(chuàng)措施監(jiān)測。血管損傷的修復(fù)起始于ECs增生完成的再內(nèi)皮化，生理情況下，ECs的更新主要靠血管壁原有ECs的復(fù)制完成，病理?xiàng)l件下，再內(nèi)皮化的細(xì)胞來源目前仍存在較大爭議，有研究認(rèn)為來源于血管壁和骨髓的內(nèi)皮祖細(xì)胞均能分化為ECs參與再內(nèi)皮化，也有研究認(rèn)為后者不參與其中[8]。支架植入誘發(fā)的血管損傷修復(fù)中，ECs扮演著更為復(fù)雜的角色：支架植入在直接導(dǎo)致ECs損傷和脫落的同時(shí)還導(dǎo)致再內(nèi)皮化生理性黏附面的丟失以及利于ECs附著的層流式血流被打亂，不利于ECs附著，影響再內(nèi)皮化。隨著藥物洗脫支架的問世，支架藥物相關(guān)內(nèi)皮損傷也隨之出現(xiàn)，目前也有通過釋放生長因子或安裝內(nèi)皮祖細(xì)胞捕獲裝置促進(jìn)支架植入后內(nèi)皮修復(fù)的相關(guān)探索。

2.3 ECs與心血管疾病 ECs作為血液和組織屏障的第一道防線，參與很多心血管疾病的病理過程。在AS的兩種發(fā)生學(xué)說(“脂質(zhì)浸潤”和“內(nèi)皮損傷”)中，ECs損傷都被當(dāng)作其早期標(biāo)志物，遠(yuǎn)早于臨床超聲檢測的斑塊和經(jīng)皮冠狀動脈造影檢測的狹窄。研究發(fā)現(xiàn)在輕度冠狀動脈病變患者中存在動脈矛盾收縮，在僅有冠心病危險(xiǎn)因素暴露患者中存在內(nèi)皮功能失調(diào)，在高膽固醇血癥載脂蛋白E(apoE)敲除小鼠模型上系統(tǒng)性輸注內(nèi)皮祖細(xì)胞可延緩AS的發(fā)生，甚至有研究發(fā)現(xiàn)冠心病危險(xiǎn)因素?cái)?shù)目可作為血管內(nèi)皮功能障礙的有效獨(dú)立預(yù)測因子[9]，這些事實(shí)均證明ECs功能損傷發(fā)生于AS的早期階段。ECs還與高血壓和心肌缺血梗死相關(guān)。在高血壓病理過程中，硬化血管ECs的一氧化氮合成量明顯減少，內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能減退，收縮功能亢進(jìn)，導(dǎo)致血壓升高。ECs在心肌缺血梗死中同時(shí)扮演受害者和元兇的角色，心肌梗死后，參與形成側(cè)支血管的ECs發(fā)生損傷水腫，上調(diào)黏附分子表達(dá)，吸附炎癥細(xì)胞，甚至誘發(fā)血栓，進(jìn)一步造成自身損傷，舒血管物質(zhì)分泌減少，加重心肌缺血，形成惡性循環(huán)，甚至有研究發(fā)現(xiàn)在運(yùn)動性心肌缺血中就已經(jīng)存在ECs功能受損[10]。

3 VSMCs與心血管疾病

3.1 VSMCs的特點(diǎn) VSMCs起源于中胚層，正常情況下呈梭形，位于血管壁中膜，通過協(xié)調(diào)的舒張和收縮維持血壓的動態(tài)平衡和調(diào)節(jié)血流的合理分布；VSMCs屬于已分化細(xì)胞，表達(dá)特異性分子標(biāo)志物平滑肌α-肌動蛋白(smooth muscle α-actin，SMαA)、平滑肌-22α(smooth muscle -22α，SM22α)、平滑肌肌球蛋白重鏈(smooth muscle myosin heavy chain，SMMHC)和h1-鈣調(diào)蛋白(h1-caponin)，但除SMMHC之外均不能單獨(dú)用來鑒定分化表型的VSMCs。成熟VSMCs并不是終末分化細(xì)胞，具有可塑性，存在不同的細(xì)胞表型并受到所處環(huán)境因素的控制[11]。生理情況下VSMCs在血清反應(yīng)因子(serum response factor，SRF)、心肌素(myocardin，MYO)及miR-143/miR-145的作用下主要表現(xiàn)為收縮表型[12]。發(fā)生損傷時(shí)，VSMCs可轉(zhuǎn)化為遷移增殖表型，收縮相關(guān)蛋白表達(dá)下降，舒縮功能受損，而去分化型特異性分子標(biāo)志物胚胎肌動蛋白重鏈(embryonic form of smooth muscle myosin heavy chain，SMemb)和原肌球蛋白4(tropomyosin 4，TM4)表達(dá)上調(diào)，遷移、增殖及分泌能力明顯增強(qiáng)。VSMCs的表型轉(zhuǎn)化是為了適應(yīng)和修復(fù)損傷，但不受控制的過度表型轉(zhuǎn)化卻可加速AS和支架后再狹窄等病變過程。

3.2 VSMCs與血管損傷修復(fù) 血管損傷修復(fù)是一個(gè)多因素、多途徑、多表現(xiàn)的復(fù)雜過程，是AS、動脈瘤及支架后再狹窄等臨床疾病的共同病理基礎(chǔ)。在各種免疫、化學(xué)、物理因素作用下，起始于血管內(nèi)膜完整性的破壞，繼而血小板黏附聚集、活化并釋放大量趨化因子募集炎癥細(xì)胞，誘發(fā)炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致VSMCs遷移至內(nèi)膜并發(fā)生過度增殖。VSMCs參與血管損傷修復(fù)的機(jī)制目前主要包括“表型轉(zhuǎn)化”學(xué)說和“干細(xì)胞分化”學(xué)說。前者認(rèn)為在血管發(fā)生損傷時(shí)，VSMCs能夠從收縮表型轉(zhuǎn)化為遷移增殖表型，重新進(jìn)入細(xì)胞周期，正常收縮舒張功能受限，增殖、遷移能力明顯增強(qiáng)，利于血管損傷的修復(fù)，但在慢性血管炎癥刺激下，活化VSMCs的增殖不受控制并分泌大量細(xì)胞外基質(zhì)導(dǎo)致管腔狹窄。隨著20世紀(jì)50年代造血干細(xì)胞和骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)以及“干/祖細(xì)胞池”概念的提出，干細(xì)胞逐漸被證明存在于骨髓、外周血、皮膚、心臟、大腦、血管壁以及很多部位，干細(xì)胞分化學(xué)說也隨之產(chǎn)生。而關(guān)于分化為VSMCs的干細(xì)胞來源，至今仍存在較大爭議，早期認(rèn)為損傷修復(fù)中的VSMCs主要來源于骨髓，并證實(shí)了骨髓和外周血中單核細(xì)胞的VSMCs可塑性，后來又提出骨髓來源細(xì)胞對損傷修復(fù)中VSMCs的長期貢獻(xiàn)可忽略不計(jì)。Hu等[13]發(fā)現(xiàn)血管外膜上存在的Sca-1、 CD34和c-kit陽性干/祖細(xì)胞可分化為VSMCs參與血管損傷修復(fù)，甚至有研究者提出損傷血管內(nèi)膜中增生的VSMCs完全來源于血管壁原位干/祖細(xì)胞[14]。

3.3 VSMCs與心血管疾病 VSMCs作為構(gòu)成血管壁的主要基質(zhì)細(xì)胞，在AS、動脈瘤及高血壓等心血管疾病中扮演著重要角色。AS病變過程中，內(nèi)膜VSMCs在各種生長因子及炎癥因子的作用下迅速增殖并產(chǎn)生大量細(xì)胞外基質(zhì)，導(dǎo)致內(nèi)膜增厚，中膜VSMCs在各種趨化因子刺激下向內(nèi)膜遷移進(jìn)一步加重內(nèi)膜增厚、管腔狹窄。研究發(fā)現(xiàn)VSMCs在高膽固醇和炎癥因子的刺激下轉(zhuǎn)化為巨噬樣細(xì)胞，吸收脂質(zhì)后進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞，甚至有研究認(rèn)為AS斑塊中30%的細(xì)胞都是發(fā)生表型轉(zhuǎn)化的VSMCs[15]。另外，VSMCs的不同表型在AS斑塊纖維帽中的作用截然不同，KLF4能促進(jìn)VSMCs向促炎巨噬細(xì)胞樣表型轉(zhuǎn)化，不利于斑塊穩(wěn)定，而KLF4基因敲除能使斑塊變小變穩(wěn)定[16]。VSMCs還是高血壓的主要病理靶標(biāo)細(xì)胞，腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)活化、交感神經(jīng)系統(tǒng)活化、氧化應(yīng)激、血流動力和機(jī)械力可誘導(dǎo)VSMCs增生、肥大及對收縮信號的敏感度增加，導(dǎo)致血管收縮、管腔狹窄，血壓增高，另有研究發(fā)現(xiàn)VSMCs之間的縫隙連接和VSMCs上的離子通道(Cav1.2和Kv通道)也參與了高血壓的病理過程[17]。

4 miRs調(diào)控干細(xì)胞向ECs和VSMCs分化

干細(xì)胞是一類具有自我更新和無限分化潛能的細(xì)胞，主要分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。隨著該領(lǐng)域研究的興起，干細(xì)胞在疾病模型和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸展開。目前在造血干細(xì)胞移植治療領(lǐng)域已成熟應(yīng)用，而在心血管領(lǐng)域的研究才略見成效。研究發(fā)現(xiàn)在缺血動物模型中移植胚胎干細(xì)胞/誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells，iPSC)衍生的ECs能促進(jìn)損傷血管的修復(fù)。

4.1 miRs調(diào)控干細(xì)胞向ECs分化 干細(xì)胞向ECs分化是一個(gè)復(fù)雜卻協(xié)調(diào)的過程，是胚胎時(shí)期血管形成和出生后血管修復(fù)的重要環(huán)節(jié)，受到VEGF，堿性成纖維細(xì)胞生長因子，骨形態(tài)發(fā)生蛋白，Notch和Wnt等多水平信號通路的共同調(diào)控。miRs是細(xì)胞分化的重要調(diào)節(jié)因子，參與調(diào)控干細(xì)胞的自我更新和分化[18]。敲除Dicer、Drosha或RNA結(jié)合蛋白DGCR8致系統(tǒng)性miRs丟失后，胚胎干細(xì)胞的體外分化和增殖發(fā)生缺陷。眾多研究表明miRs能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞向ECs、VSMCs、心肌細(xì)胞及骨骼肌細(xì)胞分化，其中miRs對ECs定向分化的調(diào)控作用是血管領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[19-21]。敲除Dicer第一個(gè)和第二個(gè)外顯子的胚胎及卵黃囊血管發(fā)育嚴(yán)重受損且血管內(nèi)皮細(xì)胞特殊標(biāo)記物VEGF, Flt1和Tie-1表達(dá)明顯降低[22]。在胚胎干細(xì)胞分化的ECs群中，發(fā)現(xiàn)部分miRs(miR-146b、miR-625、miR-197、miR-210、miR-196、miR-130a和miR-133a)上調(diào)，部分miRs(miR-20a、miR-20b、miR-221和miR-222)下調(diào)[23]，但至今很少有研究證明這些變化明顯的miRs直接調(diào)控干細(xì)胞向ECs分化。科學(xué)家進(jìn)一步在人胚胎干細(xì)胞向ECs分化的早期階段篩出明顯上調(diào)的miR-99b和miR-181a并發(fā)現(xiàn)與ECs分化時(shí)間及狀態(tài)明顯相關(guān)，過表達(dá)miR-99b或miR-181a使ECs標(biāo)記物Pecam-1 和 VE-cadherin上調(diào)，證明miR-99b和miR-181a能促進(jìn)人胚胎干細(xì)胞向ECs分化[24]。miR-126是在中胚層Flk-1+細(xì)胞群中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)高表達(dá)miR，參與調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞分化，影響斑馬魚和小鼠的血管完整性[25]。miR-21屬于第一批在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)的miRs，能抑制小鼠胚胎干細(xì)胞的自我更新和調(diào)節(jié)干/祖細(xì)胞的定向分化，在Ⅳ型膠原和VEGF誘導(dǎo)iPSC向ECs分化模型中，miR-21表達(dá)量明顯升高，上調(diào)miR-21導(dǎo)致血管ECs標(biāo)志物表達(dá)增加，機(jī)制上miR-21通過miR-21/TGFβ-2/SMAD3 和miR-21/PTEN/Akt同時(shí)促進(jìn)iPSCs向ECs分化[26]。在人胚胎干細(xì)胞向ECs分化模型中，miR-150和miR-200c同時(shí)靶向ZEB1調(diào)控ECs分化[27]，而miR-199b靶向Notch配體JAG1，通過分泌轉(zhuǎn)錄因子STAT3導(dǎo)致血管源性內(nèi)皮生長因子激活，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分化[28]。目前，被證明能直接調(diào)控干細(xì)胞向ECs分化的miRs并不多，一些新型miRs逐漸被探索，hsa-miR-6086, hsa-miR-6087, hsa-miR-6088, hsa-miR-6089 和 hsa-miR-6090在人來源的胚胎干細(xì)胞向ECs分化過程中表達(dá)明顯變化，使用RNA fold 程序分析，這些新型miRs的前體能形成莖環(huán)結(jié)構(gòu)且其5'末端在物種之間高度保守，利用miR 5'末端靶向mRNA 3'UTR端作用機(jī)制預(yù)測其靶基因，發(fā)現(xiàn)CDH5 和endoglin分別為hsa-miR-6086和hsa-miR-6087的可能靶基因并進(jìn)一步證明hsa-miR-6086 和hsa-miR-6087均通過翻譯抑制調(diào)控靶基因表達(dá)[29]，對于其是否能直接調(diào)控干細(xì)胞向ECs分化有待進(jìn)一步證實(shí)。

4.2 miRs調(diào)控干細(xì)胞向VSMCs分化 VSMCs分化同時(shí)受到遺傳、免疫、環(huán)境因素的調(diào)節(jié)，miRs對干細(xì)胞向VSMCs分化的調(diào)控一直是心血管界的研究熱點(diǎn)。系統(tǒng)Dicer敲除的小鼠胚胎因多能干細(xì)胞丟失和血管形成不良致死，特異性ECs Dicer敲除只是影響出生后的血管形成而不影響胚胎存活，但特異性VSMCs Dicer敲除在胚胎發(fā)育第16～17天就因廣泛內(nèi)出血致死。體外VSMCs Dicer敲除也出現(xiàn)收縮相關(guān)蛋白明顯下調(diào)及收縮功能受損。以上研究均證明miRs對調(diào)控干細(xì)胞向VSMCs分化有重要作用。miR-143和miR-145是目前該領(lǐng)域研究最深入的miRs，體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)miR-143/145敲除可誘發(fā)VSMCs不完全分化，而體外研究發(fā)現(xiàn)miR-143/145可通過靶向轉(zhuǎn)錄因子MYO、HDAC7及ETS1抑制干細(xì)胞分化多能性，調(diào)節(jié)VSMCs分化[30-31]。另外，miR-145還能通過PI3K/Akt/mTOR通路調(diào)節(jié)VSMCs的表型轉(zhuǎn)化、增殖和遷移[32]。上述研究表明miR-145對VSMCs的調(diào)控是多方位的。在維甲酸誘導(dǎo)的VSMCs分化模型中，miR-1和miR-10a分別靶向KLF4和HDAC4促進(jìn)VSMCs分化[33-34]；在鼠胚胎干細(xì)胞/血管壁干細(xì)胞向VSMCs分化模型中，miR-22介導(dǎo)的VSMCs分化需要通過MECP2進(jìn)行表觀遺傳調(diào)控，miR-214 通過抑制QKI促進(jìn)VSMCs分化且QKI可直接結(jié)合VSMCs分化轉(zhuǎn)錄因子(SRF、MYO)的基因啟動子[35]，miR-29a通過負(fù)向調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子YY1促進(jìn)VSMCs分化[36]，miR-34通過上調(diào)sirtuin1參與VSMCs分化調(diào)節(jié)；在TGF-β1誘導(dǎo)的人間充質(zhì)干細(xì)胞向VSMCs分化模型中，miR-503通過靶向SMAD7促進(jìn)分化，而miR-222-5p通過靶向并下調(diào) ROCK2 和SMαA抑制分化[21]；在TGF-β1誘導(dǎo)人毛囊間充質(zhì)干細(xì)胞向VSMCs分化模型中，miR-128通過靶向SMAD2調(diào)節(jié)分化過程[37]。越來越多miRs被證明參與調(diào)控VSMCs分化的同時(shí)，對VSMCs去分化的調(diào)節(jié)作用也被逐漸發(fā)現(xiàn)。miR-221、miR-146a、miR-24和miR-26a促進(jìn)VSMCs由收縮表型向分泌表型轉(zhuǎn)化，而miR-143、miR-145、miR-21和miR-1促進(jìn)VSMCs由分泌表型向收縮表型轉(zhuǎn)化。