MirRNA：中醫(yī)藥干預的新靶點

胡夢弦，何貴新，吳成強，林琳，秦偉彬，鄭國坤，馮雨菲，肖婷，玉黎燕

(1.廣西中醫(yī)藥大學，廣西 南寧；2.廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，廣西 南寧)

0 引言

隨著基因測序技術的不斷完善發(fā)展，非編碼RNA在干預機體生理病理中展現出的優(yōu)勢已為眾所周知，微小RNA(microRNA,mirRNA)作為其中的一類，其廣泛存在與機體的各種組織細胞和體液當中，具有調控基因表達，促進細胞增殖分化、調節(jié)細胞代謝及組織修復等功能。研究已經證明，中醫(yī)藥作為祖國醫(yī)學的瑰寶，其作用機制可能是通過調控miRNA的表達水平進而影響機體病理生理狀態(tài)，本文擬對中醫(yī)藥對mirRNA水平的表達及干預進行綜述。

1 Mir-RNA簡述

MirRNA是一類長度約為20-24個核苷酸的內源性非編碼RNA小分子[1]，其在細胞內經過發(fā)卡結構的轉錄和加工，同時在多種酶和輔助蛋白的調節(jié)下完成了由細胞核到細胞質的空間轉變最終形成成熟的mirRNA。1993年，Victor Ambros和Gary Ruvkun分別在線蟲中發(fā)現一種長度為22nt的小分子lin-4基因，但在當時由于科技的發(fā)展并未被重視，直到2000年Gary Ruvkun團隊在線蟲中再次發(fā)現一種長度為21NT的小分子基因，且由于當時RNAi的研究領域盛行，因此在2001年這種小分子基因在《science》雜志中被統(tǒng)稱為microRNA(微小核糖核酸)。隨著科技的發(fā)展，研究表明mirRNA在人體內高度表達，可有多種組織、細胞分泌，廣泛存在于組織、細胞和各種體液當中，其分泌的途徑主要有以下幾種：(1)由受損的組織細胞破裂而釋放；(2)通過外泌體的胞吞-胞吐而釋放；(3)與RNA結合蛋白結合后從細胞內分泌入循環(huán)系統(tǒng)[2]。

2 mirRNA作用機制

目前研究發(fā)現mirRNA在機體中可以通過多種機制作用于人體，改善人體的病理生理狀態(tài)。血管內慢性炎癥和氧化應激反應時導致動脈粥樣硬化形成的主要因素，研究表明沉默信息調節(jié)因子2相關酶類1(silent mating type information regulation 2 homolog-1, SIRT1)能夠通過下調相關靶分子而抑制細胞的氧化應激，減輕炎癥反應[3]。李貞貞[4]等通過對小鼠進行高脂飲食造模后發(fā)現，造模小鼠體內的mir-29c的表達水平明顯上調，且腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的mRNA的表達量、活性氧及煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶水平明顯增高；然后再進一步通過人臍靜脈內皮細胞實驗發(fā)現在轉染miR-29c mimic細胞中SIRT1的表達量明顯下調，而TNF-α、活性氧、NADPH氧化酶水平依舊明顯升高；因此，推論mir-29c可能通過下調SIRT1的表達水平，從而加重血管內的炎癥反應和氧化應激最終導致動脈粥樣硬化的形成與進展。王曉燕[5]等通過檢測對比急性心肌梗死(AMI)患者與健康人群的血清，發(fā)現AMI患者血清中mir-374的表達水平明顯高于健康人群，且進一步對實驗小鼠進行心肌梗死造模后檢測其mir-374、IL-10mRNA和心臟心肌纖維化的程度，發(fā)現mir-374促進心肌纖維化的機制可能通過抑制IL-10mRNA的表達水平，促進核因子激活B細胞的k-輕鏈(NF-kB)的激活，使得心肌細胞的炎癥反應加重，最終導致心肌纖維化的進展。同樣，目前研究發(fā)現mirRNA能夠對心血管疾病產生作用的還有mir-1[6]、mir-21-5p[7]、mir-78[8]、mir-199a-5p和mir199a-3p[9]等。通過調控mirRNA的表達量達到干預機體生理病理的作用，是目前疾病治療途徑的新研究熱門。

3 MirRNA潛在的生物標志物

通過對mirRNA的深入研究，研究者們發(fā)現mir-RNA不僅能夠作為治療疾病的干預措施，而且還可以作為疾病診斷的潛在生物標志物[10-12]。mir-21與mir214基因在人的心血管系統(tǒng)中高度表達，且在心臟心室重構中發(fā)揮著重要的角色。余信強[13]等研究發(fā)現缺血性心肌病(ICM)患者中血清mir-21與mir-214的表達量遠高于正常人群，且兩者的表達量與N末端B型腦鈉肽原(NT-proBNP)、左心室舒張末期容積(LVEDV)、左心室舒張末期內徑(LVEDd)及左心室收縮末期容積(LVESV)成正比，與左心室射血分數(LVEF)成反比。并進一步采用ROC曲線評估兩者對ICM的診斷價值，發(fā)現mir-21與mir-214兩者聯(lián)合對ICM的診斷具有統(tǒng)計學意義，因此推論mir-21與mir-214聯(lián)合可能作為ICM的潛在生物標志物。唐冬娟[14]等通過對90例胸痛患者進行研究，發(fā)現mir133a作為一類來源于心肌細胞的RNA，其不僅與動脈粥樣硬化病變的嚴重程度和預后有關，而且也可能作為心肌梗死的生物標志物。從基因表達的水平上診治疾病，不僅能夠有效的救治患者，改善患者的預后，也能夠有效地減少疾病的發(fā)病率，對保護國民的生命健康有著重要的作用。

4 中醫(yī)研究

祖國醫(yī)學在在歷史的沉淀中已經形成一套完整的系統(tǒng)理論和方法，隨著當代科學和現代醫(yī)學的發(fā)展，如何將中醫(yī)學與西醫(yī)學有效的結合對防治疾病具有極其重要的意義。MirRNA作為一種可調控的小分子基因，可在中西醫(yī)結合發(fā)展中充當這重要的角色。

4.1 中醫(yī)辯證

辨證論治是中醫(yī)理論的一大特點，但由于醫(yī)者師承及經驗的不同，對同一疾病的辯證分型可能會有不同的見解，如何規(guī)避這種差異，實現一致的診斷，對患者的治療及中醫(yī)的發(fā)展具有極其重要的意義。研究證明同種疾病中不同證型mirRNA的表達水平不同，蔡云飛[15]在對高血壓病血淤證型中mirRNA的表達量進行研究時發(fā)現，血瘀組較非血瘀組和正常組的mirRNA的類別具有明顯的差異，且在血瘀證中各組血瘀證型具有其特異性表達的mirRNA：氣滯血瘀組特有的mirRNA有8條，氣滯血淤組有11條，寒凝血瘀和熱結血瘀分別具有6條；并且各種證型中有著多條相關的mirRNA的上調和下調。同樣，在另一項慢性心力衰竭的研究中，陳漢裕[16]證明了mirRNA可作為疾病診斷的生物標志物，其同樣也發(fā)現在不同的中醫(yī)證型中某類mirRNA的表達水平有明顯的差異，例如在慢性心力衰竭的中醫(yī)辨型中，has-mir-21-5p、has-mir-139-5p可以分別作為氣陰虛血瘀水停證、氣陽虛血瘀水停證的生物診斷標志物，而has-mir-214-3p-R-1則可以作為兩大證型間區(qū)分的客觀依據。此外，在其他系統(tǒng)中不同證型中的mirRNA也不同。蘇婷[17]在研究不同證型特應性皮炎發(fā)病機制研究中通過實時熒光定量對不同證型的mirRNA-146a和mirRNA-203a進行檢測，發(fā)現在濕熱蘊膚證患者皮屑中的mirRNA-146a及血虛風燥證中mirRNA-203a的表達水平明顯增高。

4.2 中藥

中藥對疾病的干預機制是多途徑、多靶點，研究中藥對疾病的干預途徑及靶點對中醫(yī)藥事業(yè)的發(fā)展具有極其重要的作用。研究表明，中藥能夠通過干預mir-RNA的表達水平來作用于疾病。動脈血管的慢性炎癥是導致動脈粥樣硬化的重要因素，血管內皮細胞作為炎癥產生部位，它的修復與增殖對延緩動脈斑塊的形成具有重要的作用。Mir-126能夠在內皮細胞中高表達，能夠產于內皮細胞的修復與增殖。研究表明，化痰祛瘀方能夠通過上調mir-126的表達水平，降低GRS16、CXCL12、CXCR4、VCAM-1的表達量而達到促進血管內皮細胞的修復，抑制動脈斑塊的形成與發(fā)展[18]。Mir133a作為心肌組織的特異性mirRNA，其能夠抑制心肌細胞的凋亡起到保護作用。在一項關于芪參益氣湯的研究中發(fā)現，芪參益氣湯能夠通過上調mir133a的表達量而降低Bcl-2、Caspase-9蛋白的表達水平，進而抑制心肌細胞的凋亡，明顯改善心功能[19]。人參皂苷Rb1是中藥人參中最重要的活性藥理通道之一，能夠廣泛的保護心機細胞。Yang等人研究表明人參皂苷Rb1可靶向上調mir21的表達水平及其靶基因程序性細胞死亡蛋白4，從而保護因氧葡萄糖剝奪損傷的心肌細胞，改善心臟功能[20]。

4.3 針灸

經絡系統(tǒng)作為祖國醫(yī)學中的獨特理念，在中醫(yī)診療的過程中起到極其重要的作用。經絡系統(tǒng)不僅是反映人體正常生理機能和病理狀態(tài)的變化，還可以通過經絡診斷各種疾病，并應用指導臨床的實踐?，F代醫(yī)學研究表明對特定穴位進行針刺，刺激局部神經細胞，促進細胞的神經遞質及信號分子的釋放，通過血液循環(huán)等方式作用于相應的受體發(fā)揮調節(jié)功能[21]，最終達到緩解和治療疾病的功效。基于這種神經-內分泌-免疫網絡調節(jié)模式[22]，研究者通過大量研究表明mirRNA在這種調節(jié)模式中充當著重要的角色。在心肌細胞缺血性壞死過程中，高表達的miRNA-133-5p和miRNA-133-3p能夠有效的抑制心肌細胞凋亡，盧繼東[23]通過對心肌缺血的大鼠模型進行電針實驗，通過選取“內關”、“關元”、雙側“足三里”穴組成“標本配穴”，干預22天后取出心臟并且進行實時熒光定量PCR法檢測mir-133-5p和miRNA-133-3p，研究發(fā)現電針這幾種穴位能夠有效的上調miRNA-133-5p和miRNA-133-3p的表達水平，明顯地抑制心肌細胞的凋亡。當心肌梗塞發(fā)生時，心肌組織由于長期的缺血缺氧可引起大面積心肌細胞凋亡和壞死，為保持良好心臟的形態(tài)及恢復心臟功能，心肌纖維化則成為心臟功能預后的重要環(huán)節(jié)，但過度的心肌纖維化將引起心室壁硬化。因此，適當的控制心肌纖維化的程度對心梗預后具有極其重要的意義。研究表明，通過對模型大鼠雙側內關穴進行電針預處理，能夠有效的下調mir29a基因的表達并且降低COL3A的表達水平而達到發(fā)揮抗纖維化的作用[24]。但對心肌梗塞干預時段未能進一步研究，因此，研究在哪個階段對心肌纖維化進行干預將成為未來治療心肌梗塞預后的主攻方向。

5 小結與展望

MirRNA來源廣泛，可分布在各種組織、細胞和體液中，具有調控機體內分泌代謝和疾病生物標志物的潛在功用?，F代研究已經證明在中醫(yī)學不同證型中mirRNA的表達水平不同，且中醫(yī)藥能夠通過干預mirRNA的表達水平而起到對疾病的防治作用。因此，在基于mirRNA水平的研究可作為中西醫(yī)相融合的交點，能夠成為中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展的新方向。