MicroRNA-126 在子癇前期中的研究進(jìn)展

劉貝貝，崔世紅，汪田田，綦越，閆書君

(鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院產(chǎn)科，河南 鄭州)

0 引言

子癇前期是指妊娠20 周以后出現(xiàn)的收縮壓≥140mmHg和(或)舒張壓≥90mmHg，伴有尿蛋白≥0.3g/24h，或隨機(jī)尿蛋白(+)，或雖無蛋白尿但合并多器官損害者[1]。因PE 受多種因素影響而致病，嚴(yán)重威脅母嬰健康，因此有關(guān)PE 發(fā)病機(jī)制、有效預(yù)測(cè)、病情監(jiān)測(cè)及治療一直處于國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。血管內(nèi)皮細(xì)胞受損是子癇前期的基本病理變化之一[1]。Lee 等在研究秀麗隱桿線蟲進(jìn)行突變體的遺傳中首次發(fā)現(xiàn)了miRNA，其是一類長(zhǎng)約22 個(gè)核苷酸具有高度保守性的非編碼內(nèi)源性小分子RNA[2]，在基因表達(dá)中具有重要的調(diào)控作用，Lewis 等人預(yù)測(cè)有超過三分之一的人類基因是miRNA 的靶點(diǎn)[3]。miR-126 是miRNA 龐大家族中重要的一員，最初是由Lagos-Quintana 等在對(duì)小鼠組織中34 種特異性miRNA 進(jìn)行鑒定過程中，在小鼠心臟和小腦中發(fā)現(xiàn)的[4]。近期研究發(fā)現(xiàn)miR-126 在內(nèi)皮細(xì)胞中高度特異性表達(dá)，通過多種生物學(xué)功能參與了子癇前期的發(fā)生和發(fā)展，現(xiàn)對(duì)miRNA-126 與子癇前期的研究進(jìn)行一綜述。

1 miR-126 介紹

隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)miR-126 的研究逐漸深入。目前公布的人miR-126 分為兩個(gè)亞型：miR-126-3p和miR-126-5p，人、鼠和斑馬魚的miR-126 基因位于表皮生長(zhǎng)因子樣因子7(EGFL-7)的內(nèi)含子7 區(qū)域[5]。EGFL-7 是一種分子量為41KD(1D=1u)的分泌性血管生成因子，幾乎完全由內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)[6]，在血管生成過程中起著非常重要的作用。早期研究認(rèn)為EGFL-7 的部分血管生成功能可能是通過其內(nèi)含子miR-126 的干擾而介導(dǎo)的，而Kimio Takeuc-hi 等研究發(fā)現(xiàn)在小鼠眼部組織中敲除EGFL-7 后miR-126 的表達(dá)并無顯著差異，說明EGFL-7 能夠獨(dú)立于miR-126 水平抑制血管形成[6]，因此對(duì)于miR-126 的生物學(xué)功能的研究逐漸引起了人們的重視。

2 miR-126 與血管

多項(xiàng)研究證實(shí)miR-126 在內(nèi)皮細(xì)胞中高度特異性表達(dá)，在心臟和肺組織中表達(dá)最高[10,15,16]。有學(xué)者指出可能是因?yàn)閙iR-126 的5’端包含某種反應(yīng)元件，將其表達(dá)限制在包括內(nèi)皮細(xì)胞在內(nèi)的一組細(xì)胞中[7]，參與調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞生物學(xué)的許多方面，包括細(xì)胞遷移，細(xì)胞骨架的重組，毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和細(xì)胞的存活。而內(nèi)皮細(xì)胞在維持血管完整性、血管生成和傷口修復(fù)中等方面起著重要作用，同樣的，大量研究證明miR-126 在調(diào)節(jié)血管生成和保持血管完整性等方面也有著舉足輕重的作用[8-19]。

Coen van 等[10]使用小鼠缺血后肢模型的研究首次證明，抗腫瘤藥誘導(dǎo)的miR-126 沉默在體內(nèi)能抑制缺血誘導(dǎo)的血管生成。Shusheng 等[11]進(jìn)行的內(nèi)皮細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)顯示：miR-126 缺失小鼠的血管生成反應(yīng)減弱。Wang 等通過缺氧/復(fù)氧誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR-126 可通過內(nèi)皮祖細(xì)胞釋放的微泡觸發(fā)血管的生成[12]。既往研究已表明miR-126 可以通過調(diào)節(jié)多個(gè)靶蛋白參與血管生成。研究指出miR-126 可以抑制 Spred1 和PI3 激酶的p85β 亞基(Pik3r2) 的 mRNAs表達(dá)[13,14]，F(xiàn)rank[15]等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)miR-126 通過下調(diào)Pik3r2 和Spred 1 而抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)依賴的Akt 和Erk 信號(hào)傳導(dǎo)，有利于血管生成。另外還發(fā)現(xiàn)miR-126 可增強(qiáng)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF) 和VEGF 對(duì)MAP 激酶通路的激活作用[11]，進(jìn)而對(duì)血管生成穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)節(jié)，這與Fish 等[16]的研究一致，后Floor Spaans 等[17]的研究也證實(shí)了這一觀點(diǎn)，除此之外，王璐等[18]發(fā)現(xiàn)miR-126 可提高血管生成素(Angiopoietin-l，Ang-1)促進(jìn)血管化形成。近期研究發(fā)現(xiàn)低氧時(shí)miR-126 可通過阻斷細(xì)胞周期及抑制VEGF和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的表達(dá)來抑制新血管形成[19]。Shusheng 等[11]及Frank[15]等通過對(duì)miR-126 靶向缺失導(dǎo)致的突變小鼠血管畸形研究中，發(fā)現(xiàn)了突變小鼠血管滲漏和出血，其胚胎或圍產(chǎn)期死亡率達(dá)約40%-50%，而存活的小鼠在心肌梗死后易發(fā)生心臟破裂和致死性，并伴有梗死血管化缺陷。Shusheng 等還發(fā)現(xiàn)了小鼠視網(wǎng)膜的血管化受到嚴(yán)重?fù)p害，并用電子顯微鏡證實(shí)miR-126 缺失小鼠胚胎缺乏內(nèi)皮完整性，并顯示血管廣泛破裂和細(xì)胞與細(xì)胞之間缺乏緊密的相互作用[11]。Fish[16]等研究中也發(fā)現(xiàn)miR-126 基因敲除的斑馬魚發(fā)生血管形態(tài)缺陷，ZOU[20]等進(jìn)一步證實(shí)斑馬魚的基因組中的miR-126 參與調(diào)節(jié)目的基因 P21 活化激酶1(PAK1)的表達(dá)，而PAK1 是細(xì)胞骨架動(dòng)力學(xué)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、通過MAP激酶級(jí)聯(lián)的轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞死亡和生存信號(hào)以及細(xì)胞周期程序的重要調(diào)節(jié)劑，是斑馬魚維持血管穩(wěn)定所必須的。從以上來看miR-126 的調(diào)節(jié)血管生成和維持血管完整性是多蛋白、多通路共同作用的結(jié)果。除此之外，miR-126 在減少細(xì)胞氧化損傷、血管內(nèi)皮修復(fù)、減少炎性反應(yīng)及平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移也有非常重要意義[7，21-27]。

3 miRNA-126 與子癇前期

已有研究表明miR-126 可在腫瘤、糖尿病、冠心病、心肌梗死、心力衰竭及子宮內(nèi)膜異位癥等疾病中發(fā)揮作用，miR-126 與子癇前期的相關(guān)性研究也取得了一定的進(jìn)展。PE 的發(fā)病機(jī)制目前尚不十分明確，目前認(rèn)為子宮螺旋小動(dòng)脈重鑄不足、炎癥免疫過度激活及血管內(nèi)皮受損是子癇前期病理生理重要的組成部分。而miR-126 又因具有參與血管形成、維持血管穩(wěn)定性、減少炎癥反應(yīng)及修復(fù)血管內(nèi)皮等功能逐漸引起了關(guān)注。

而多個(gè)研究證明miR-126 在子癇前期孕婦與正常妊娠孕婦中存在差異性表達(dá)，然而在miR-126 對(duì)PE 的發(fā)展方向上并未達(dá)成統(tǒng)一[28]。多項(xiàng)研究表明miR-126 在子癇前期患者胎盤、血漿及臍靜脈血EPCs 中表達(dá)明顯降低[29-33]。如前所述miR-126 可以通過調(diào)節(jié)其靶基因SPRED、PIK3R2、PAK1等，影響VEGF、FGF、MMP-9 和Ang-1 信號(hào)的傳遞，進(jìn)而影響內(nèi)皮祖細(xì)胞分化、增殖、遷移、受損血管的修復(fù)及滋養(yǎng)層入侵，使胎盤血管新生異常、內(nèi)皮細(xì)胞受損、胎盤絨毛血供不足造成胎盤血管床減少及母胎界面缺血缺氧，這或許是miR-126 通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能參與子癇前期機(jī)制。另外也有研究發(fā)現(xiàn)擴(kuò)血管物質(zhì)一氧化氮(NO)可有效誘導(dǎo)胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞(PMSCs)分泌富含miR-126 的外泌體，進(jìn)而促進(jìn)損傷血管的再生，可見miR-126 與血管內(nèi)皮損傷相互作用、循環(huán)參與子癇前期發(fā)生[9]。

與大多數(shù)研究學(xué)者研究結(jié)果不一致的是，有研究發(fā)現(xiàn)PE孕婦外周血和胎盤組織中miR-126 表達(dá)水平均明顯升高[34-35]。并且董等指出血清中異常表達(dá)的miR-126 可能來源于胎盤，miR-126 參與子癇前的發(fā)病與時(shí)間無關(guān)。這些研究表明子癇前期可能是miR-126 調(diào)控基因表達(dá)和信號(hào)傳導(dǎo)的結(jié)果，也可能是子癇前期導(dǎo)致胎盤細(xì)胞釋放miR-126 增加，二者可能相互作用、互為因果，形成惡性循環(huán)促進(jìn)子癇前期的發(fā)生發(fā)展，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

諸多研究證實(shí)胎盤產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子可進(jìn)入母體，促炎因子與抗炎因子失衡引起母體過度的全身炎癥反應(yīng)，這與子癇前期的發(fā)生緊密相連[36-38]。研究發(fā)現(xiàn) ETS-1 可誘導(dǎo)miR- 126 通過與調(diào)節(jié)粘附分子 (VCAM-1) 的3’-UTR的miR-126 結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，調(diào)節(jié)VCAM-1 的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)血管炎癥[7，39-40]。等也證實(shí)miR-126 可通過AKT/Rac1信號(hào)通路降低炎癥細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素-6(IL-6)和干擾素-α(IFN-α)的水平，降低微血管內(nèi)皮細(xì)胞通透性，減輕炎癥反應(yīng)[41]。另外也有研究發(fā)現(xiàn)孕期缺乏維生素D，導(dǎo)致其活性代謝產(chǎn)物骨化三醇降低，促使TNF-α 和IL-6 的分泌增加，引起母體炎癥反應(yīng)，參與子癇前期發(fā)生發(fā)展[40,42]。

4 未來與發(fā)展

近年來，基因研究的熱門讓miRNA 等非編碼序列蛋白的生物學(xué)意義逐漸凸現(xiàn)。探索miRNA 在子癇前期發(fā)生發(fā)展中的作用成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。目前，mi RNA 在子癇前期方面的研究已逐步深入，其與子癇前期的關(guān)系也逐漸被解密，由此可見miRNA 在子癇前期的預(yù)測(cè)和預(yù)后評(píng)價(jià)具有顯著的應(yīng)用價(jià)值。在現(xiàn)階段的研究基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡明 miRNA 在子癇前期的生物學(xué)功能，并以miRNA 為中心研究新型的子癇前期的診斷和治療的方案。相信在不久的將來，miRNA 將為子癇前期患者帶來新的福音。研究miR-126 對(duì)子癇前期的發(fā)病機(jī)制的影響，為PE 的預(yù)防和治療提供了一種新的思路，也將有助于改善PE 的妊娠結(jié)局。生物標(biāo)志物預(yù)測(cè)高危妊娠婦女發(fā)展為PE 的能力已經(jīng)得到了廣泛的研究，但目前并沒有任何一種標(biāo)志物能夠精確獨(dú)立的預(yù)測(cè)PE，這是因?yàn)镻E 的發(fā)生是多種因素共同作用的一種綜合征，而不是一種單獨(dú)的疾病，miR-126 作為非侵入性診斷生物標(biāo)志物也是可以期待的。