lncRNAs 對(duì)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控的研究進(jìn)展

李孟奇，趙國(guó)軍,2★

（1.桂林醫(yī)學(xué)院組織胚胎學(xué)教研室，廣西 桂林；2.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第六醫(yī)院/清遠(yuǎn)市人民醫(yī)院，廣東 清遠(yuǎn)）

0 引言

膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)（reverse cholesterol transport，RCT）是肝外組織細(xì)胞內(nèi)多余的膽固醇通過(guò)血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟，在肝內(nèi)將膽固醇代謝轉(zhuǎn)化，最終以膽汁的形式排出體外的過(guò)程[1]。這一過(guò)程有助于降低肝外組織內(nèi)膽固醇積聚，是膽固醇代謝的重要調(diào)節(jié)機(jī)制。RCT 過(guò)程依賴于三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1（ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1）與載脂蛋白A1（apolipoprotein A1，ApoA1）結(jié)合，促進(jìn)外周組織細(xì)胞內(nèi)膽固醇釋放到ApoA1，進(jìn)而形成高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）顆粒[2]。 進(jìn)一步，三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體G1（ATP-binding cassette transporter G1，ABCG1）將膽固醇釋放到HDL 顆粒中，形成更為成熟的HDL 顆粒。成熟HDL 顆粒隨血液循環(huán)返回肝臟，被B 類1 型清道夫受體（scavenger receptor B1，SRB1）吸收，最終膽固醇通過(guò)分解代謝為膽汁酸或直接膽汁分泌而被清除。RCT 是機(jī)體清除多余膽固醇的唯一途徑，對(duì)維持機(jī)體膽固醇代謝平衡和對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化有著重要意義[2,3]。

長(zhǎng)鏈非編碼RNAs（long noncoding RNAs，lncRNAs）是一類長(zhǎng)度超過(guò)200nt 且在機(jī)體細(xì)胞核或胞質(zhì)內(nèi)廣泛存在的RNA 分子[4]。 lncRNAs 由RNA 聚合酶Ⅱ催化轉(zhuǎn)錄而來(lái)，具有mRNA 樣結(jié)構(gòu)，但其序列保守性不高且表達(dá)豐度較低[5]。一般來(lái)說(shuō)，lncRNA 主要通過(guò)以下三種方式調(diào)控基因表達(dá)：招募染色質(zhì)重構(gòu)和修飾復(fù)合體到特定位點(diǎn)參與表觀遺傳調(diào)控、與轉(zhuǎn)錄因子的啟動(dòng)子和增強(qiáng)子結(jié)合進(jìn)行轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及調(diào)控mRNA 穩(wěn)定性或抑制mRNA 翻譯等方式介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控。越來(lái)越多證據(jù)表明lncRNAs 參與染色質(zhì)修飾，轉(zhuǎn)錄激活、細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞分化、免疫應(yīng)答、腫瘤代謝、脂質(zhì)代謝等多種重要過(guò)程[5-7]。

RCT 是一個(gè)機(jī)制復(fù)雜的過(guò)程，目前對(duì)于RCT 過(guò)程相關(guān)基因調(diào)控的研究仍不完全清楚。近年來(lái)，越來(lái)越多研究表明lncRNAs 具有調(diào)控RCT 的潛在能力。因此，本綜述通過(guò)綜述了多種lncRNAs調(diào)控RCT 參與膽固醇代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)，以期為糖尿病、動(dòng)脈粥樣硬化等脂質(zhì)代謝相關(guān)性疾病提供新的研究方向。

1 lncRNAs 通過(guò)調(diào)節(jié)膽固醇外流調(diào)控RCT

膽固醇外流是膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵限速步驟，也是RCT 過(guò)程的第一步。跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABCA1 和ABCG1 是ATP 結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體家族中的一員，它們?cè)赗CT 中發(fā)揮重要作用[8]。ABCA1 通過(guò)與細(xì)胞表面的載脂蛋白ApoA1 結(jié)合，能促進(jìn)外周組織細(xì)胞內(nèi)膽固醇和磷脂流出，減少膽固醇蓄積。肝X 受體（liver X receptors，LXRs）在調(diào)節(jié)ABCA1 中起關(guān)鍵作用[9]。ABCG1 的主要功能是介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)游離膽固醇和磷脂流出至細(xì)胞表面成熟HDL 顆粒上。

1.1 lncRNAs 對(duì)ABCA1 的調(diào)控

lncRNA GAS5 在THP-1 巨噬細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞中高表達(dá)，對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化中RCT 過(guò)程發(fā)揮重要作用[10]。過(guò)表達(dá)lncRNA GAS5 可增加THP-1 巨噬細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量。而敲掉lncRNA GAS5 后，細(xì)胞內(nèi)總膽固醇（TC）、游離膽固醇（FC）、膽固醇酯（CE）、低密度脂蛋白（LDL）等含量顯著降低，膽固醇外流增強(qiáng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA GAS5 通過(guò)與Zeste 基因增強(qiáng)子同源物 2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）結(jié)合，促進(jìn)ABCA1 啟動(dòng)子區(qū)組蛋H3K27 三甲基化，進(jìn)而抑制ABCA1 表達(dá)[10]。以上結(jié)果表明，lncRNA GAS5 可作為ABCA1 負(fù)調(diào)控因子，抑制RCT 進(jìn)程。

Hennessy 等[11]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA CHROME 在冠心病患者的血漿和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中高表達(dá)，并參與調(diào)控細(xì)胞和系統(tǒng)膽固醇穩(wěn)態(tài)。lncRNA CHROME 高表達(dá)可加速細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出，促進(jìn)RCT 過(guò)程。相反，敲掉lncRNA CHROME 可顯著增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)膽固醇蓄積，加速動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程。lncRNA CHROME 敲除可減弱LXRs 的活性，進(jìn)而抑制ABCA1 的表達(dá)。提示lncRNA CHROME 作為RCT 的重要調(diào)控因子，可能是治療動(dòng)脈粥樣硬化的有效靶點(diǎn)。

lncRNA MeXis 可能在動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中參與調(diào)控RCT。Sallam 等[12]研究表明，敲除lncRNA MeXis 可抑制細(xì)胞對(duì)膽固醇蓄積做出反應(yīng)，加速動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展。上調(diào)lncRNA MeXis 可提高ABCA1 的表達(dá)水平，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA MeXis 通過(guò)與DEAD 盒RNA 解旋酶17（DEADboxhelicase17，DDX17）結(jié)合并相互作用，增強(qiáng)LXRs 介導(dǎo)的ABCA1 表達(dá)。這些結(jié)果提示，lncRNA MeXis 可能通過(guò)促進(jìn)RCT 的進(jìn)程，發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。

lncRNA DYNLRB2-2 可抑制泡沫細(xì)胞的形成，與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病聯(lián)系緊密[13-14]。Li 等[14]研究發(fā)現(xiàn)沉默lncRNA DYNLRB2-2 可抑制膽固醇外流，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。lncRNA DYNLRB2-2 過(guò)表達(dá)可提高ABCA1 的表達(dá)水平，減少細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)蓄積，其機(jī)制是lncRNA DYNLRB2-2 通過(guò)降低巨噬細(xì)胞Toll 樣受體2 的表達(dá)，進(jìn)而上調(diào)ABCA1，促進(jìn)膽固醇外流。因此，lncRNA DYNLRB2-2 可能成為治療動(dòng)脈粥樣硬化的潛在靶點(diǎn)。

1.2 lncRNAs 對(duì)ABCG1 的調(diào)控

lncRNA ENST0000602558.1 是冠心者患者與健康對(duì)照組間差異表達(dá)的lncRNAs 之一，在調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞膽固醇流出中發(fā)揮重要作用[15]。lncRNA ENST0000602558.1 過(guò)表達(dá)可下調(diào)ABCG1 的mRNA 和蛋白的表達(dá)水平。利用小干擾RNA 敲 除lncRNA ENST0000602558.1 后，ABCG1 高 表 達(dá)，促進(jìn)膽固醇從血管平滑肌細(xì)胞流出。進(jìn)一步研究表明，lncRNA ENST0000602558.1 通過(guò)與p65 結(jié)合，調(diào)節(jié)膽固醇流出，進(jìn)而阻礙RCT 的進(jìn)程。上述結(jié)果表明，lncRNA 可能作為ABCG1 負(fù)性調(diào)控因子，通過(guò)抑制膽固醇外流影響RCT。

研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA AC096664.3 在動(dòng)脈粥樣硬化中可通過(guò)調(diào)節(jié)ABCG1 發(fā)揮調(diào)控RCT 的作用[16]。lncRNA AC096664.3 下調(diào)可削弱ABCG1 的表達(dá)，進(jìn)而抑制膽固醇外流。lncRNA AC096664.3上調(diào)則提高ABCG1 的mRNA 和蛋白質(zhì)水平，降低血管內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)總膽固醇和游離膽固醇含量。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，沉默lncRNA AC096664.3 可通過(guò)抑制過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome proliferator-activated receptor-γ，PPARγ）的表達(dá)而減弱ABCG1 表達(dá)，導(dǎo)致膽固醇在細(xì)胞內(nèi)大量蓄積。因此，lncRNA AC096664.3 對(duì)RCT 過(guò)程的促進(jìn)作用應(yīng)該引起人們重視。

2 lncRNAs 通過(guò)調(diào)節(jié)膽固醇分解代謝調(diào)控RCT

膽固醇從體內(nèi)的排出是RCT 過(guò)程的最后一步，這一過(guò)程是膽固醇通過(guò)肝臟分解代謝為膽汁酸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。膽固醇7α 羥化酶（cholesterol 7αhydroxylase，CYP7A1）是催化肝臟膽固醇代謝為膽汁酸的關(guān)鍵限速酶[17]，而膽固醇12α 羥化酶（sterol 12α hydroxylase，CYP8B1）是合成膽汁酸的必須酶[18]，兩者受多種因子調(diào)控。Lan 等[17]發(fā)現(xiàn)lncRNA HC 通過(guò)抑制RCT 對(duì)肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇代謝具有負(fù)調(diào)節(jié)作用。lncRNA HC 基因敲除可促進(jìn)CYP7A1表達(dá)，進(jìn)而加速膽固醇代謝為膽汁酸，抑制肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇代謝紊亂。lncRNA HC 調(diào)控 CYP7A1 的具體機(jī)制尚不明確，需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)進(jìn)行闡明。此外，Li 等[18]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA LSTR 通過(guò)與TAR DNA 結(jié)合蛋白43（TAR DNA-binding proteinof 43 kDa，TDP-43）結(jié)合形成分子復(fù)合物，調(diào)控膽汁酸合成途徑中的關(guān)鍵酶CYP8B1 的表達(dá)。推測(cè)lncRNA LSTR 可通過(guò)調(diào)節(jié)膽固醇分解代謝，進(jìn)而調(diào)控RCT 過(guò)程。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，lncRNAs 通過(guò)調(diào)控膽固醇外流和膽固醇分解代謝參與了RCT 過(guò)程的調(diào)控。近年來(lái)，lncRNAs 作為RCT 的調(diào)節(jié)因子逐漸被人們所認(rèn)識(shí)，成為當(dāng)今世界上許多脂質(zhì)代謝相關(guān)性疾病的潛在治療靶點(diǎn)。盡管lncRNAs 對(duì)RCT 的調(diào)控作用已得到證實(shí)，但是其作用機(jī)制仍有許多問(wèn)題亟待解決。例如，lncRNAs 可以調(diào)控許多脂質(zhì)相關(guān)基因，反過(guò)來(lái)一個(gè)基因又可以受許多l(xiāng)ncRNAs 調(diào)控，這表明RCT 是一個(gè)復(fù)雜的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，尚不完全清楚。除了lncRNAs 可通過(guò)調(diào)控膽固醇外流和分解代謝途徑影響RCT，還有哪些lncRNAs 可調(diào)節(jié)RCT 過(guò)程的其他部分，機(jī)制如何，它們之間又存在著怎樣的關(guān)系？因此，需要更多的研究來(lái)更好地了解lncRNAs 調(diào)控RCT 的機(jī)制，最終為糖尿病、非酒精性脂肪肝、動(dòng)脈粥樣硬化等脂代謝相關(guān)性疾病提供新的診療策略。