長(zhǎng)鏈非編碼RNA在妊娠期糖尿病中的研究進(jìn)展

譚曉勇，馮春念，幸勇，牟必鴻綜述 馮甜華，張輝，羅茂審校

1.宣漢縣人民醫(yī)院藥學(xué)部，四川 達(dá)州636150；

2.宣漢縣人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，四川 達(dá)州636150；

3.西南醫(yī)科大學(xué)藥物研究中心，四川 瀘州646000

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是指妊娠前糖代謝正常，妊娠期間發(fā)生和發(fā)現(xiàn)的不同程度的糖代謝異常，占糖尿病孕婦的90%以上，而糖尿病合并妊娠是指已有糖尿病的患者妊娠[1]。隨著我國(guó)人民生活水平的逐步提高，飲食結(jié)構(gòu)逐步發(fā)生改變，人們高脂高糖飲食逐步增多，導(dǎo)致妊娠期糖尿病(GDM)在我國(guó)的發(fā)病率日益提高，GDM正影響著全世界約7%的孕婦。研究揭示，我國(guó)2005—2016年GDM的患病率約為13%，明顯高于歐美等西方國(guó)家；進(jìn)一步研究表明，華中、華北、華東地區(qū)患病率明顯高于華南、西南、西北地區(qū)，且與2005—2012年相比，2012—2016年的患病率顯著升高[2]。越來(lái)越多的研究表明，GDM對(duì)母子的近期影響主要是導(dǎo)致母親妊娠期間并發(fā)癥增加，如妊娠期高血壓疾病、羊水增多；同時(shí)容易導(dǎo)致胎兒發(fā)育異常、早產(chǎn)、流產(chǎn)、死胎及胎兒感染風(fēng)險(xiǎn)增加等；其對(duì)母子的遠(yuǎn)期威脅主要是產(chǎn)后母子代謝綜合征尤其是2型糖尿病(T2DM)的患病風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[3]。因此，早日診斷和治療顯得更為重要，而探明GDM的病因、發(fā)病的分子調(diào)控機(jī)制及其中的信號(hào)通路，研發(fā)新的診斷試劑盒及治療藥物則成為重中之重。

長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，lncRNAs)是上個(gè)世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的一類具有特定生物學(xué)功能的轉(zhuǎn)錄物，是基因表達(dá)的重要調(diào)控因子，具有多種生物學(xué)功能，包括順式或反式的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)、核結(jié)構(gòu)域的組織以及蛋白質(zhì)或RNA分子水平的調(diào)節(jié)[4]。研究表明，lncRNAs主要通過(guò)沉默X染色體、修飾染色質(zhì)以及基因組印記、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等多個(gè)層面調(diào)控基因的表達(dá)，參與細(xì)胞的增殖、遷移和調(diào)亡等多種生命體過(guò)程，在心血管系統(tǒng)疾病[5-6]、腫瘤[7]、泌尿系統(tǒng)疾病[8]和糖尿病等代謝性疾病中發(fā)揮著十分重要的作用。如SHI等[9]通過(guò)基因芯片技術(shù)檢測(cè)妊娠期糖尿病患兒臍帶靜脈血中的LncRNAs的表達(dá)情況，結(jié)果顯示約有300個(gè)LncRNAs明顯上調(diào)，800個(gè)LncRNAs明顯下調(diào)，提示，LncRNAs的異常表達(dá)可能在妊娠期糖尿病的發(fā)生以及后代出現(xiàn)巨大兒的發(fā)育中扮演著重要的角色。為此，本研究簡(jiǎn)單介紹了lncRNAs的生物學(xué)特征及研究現(xiàn)狀，闡明了lncRNAs與糖尿病發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，詳細(xì)綜述了lncRNAs在GDM中的研究進(jìn)展及分子調(diào)控機(jī)制，展望了lncRNAs未來(lái)成為GDM診斷標(biāo)志物的潛力和研發(fā)治療GDM新藥物分子靶點(diǎn)的可能。

1 lncRNAs

人體約有90%的基因轉(zhuǎn)錄的不具有編碼蛋白質(zhì)功能的RNA被稱為非編碼RNA。根據(jù)長(zhǎng)度主要分為長(zhǎng)鏈非編碼RNA和短鏈非編碼RNA。由RNA聚合酶Ⅱ合成，經(jīng)多聚腺苷酸化修飾后，由多個(gè)外顯子拼接而成的序列長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的不具有編碼蛋白質(zhì)功能的非編碼RNA稱為長(zhǎng)鏈非編碼RNA；部分LncRNAs有5'帽和3'尾結(jié)構(gòu)，部分有雙莖環(huán)、三葉草結(jié)構(gòu)，能在組織、細(xì)胞、血液、尿液等中穩(wěn)定表達(dá)。而長(zhǎng)度小于200個(gè)核苷酸非編碼RNA被稱為短鏈非編碼RNA，主要包括tRNA、microRNA、siRNA等類型[10]。

目前，lncRNAs的分類標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，根據(jù)其基因組位置，lncRNAs可分為假基因(pseudogenes)、增強(qiáng)子lncRNAs、內(nèi)含子lncRNAs、天然反義轉(zhuǎn)錄本(natural antisense transcripts，NATs)和基因間區(qū)lncRNAs 5種類型[4]。起初，lncRNAs被認(rèn)為是基因轉(zhuǎn)錄的不具有人體生物學(xué)功能的“噪音”，而隨著研究者們對(duì)lncRNAs功能以及其在人體生命活動(dòng)中作用的不斷深入研究，尤其是H19和Xist等具有特定功能的lncRNAs的發(fā)現(xiàn)，研究者對(duì)lncRNAs的研究進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)期[11]。研究表明，lncRNAs是具有生物學(xué)功能的基因轉(zhuǎn)錄本，在基因沉默、干細(xì)胞分化和組蛋白修飾等一系列人體生命活動(dòng)過(guò)程中扮演著重要角色；另外，lncRNAs可作為反式作用因子，在基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平參與修飾調(diào)控，調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控主要包括轉(zhuǎn)錄干擾和染色質(zhì)重塑。機(jī)制主要是：①信號(hào)模式，1ncRNAs可作為信號(hào)，解讀轉(zhuǎn)錄因子組合形式或顯示基因調(diào)控的信號(hào)通路；②誘餌模式，轉(zhuǎn)錄后和目標(biāo)蛋白特異性結(jié)合，稀釋目標(biāo)蛋白在體內(nèi)的濃度并調(diào)節(jié)其生物學(xué)功能；③導(dǎo)向模式，招募修飾染色質(zhì)的酶到靶基因；④作為支架分子，可以結(jié)合多種蛋白質(zhì)形成核糖核酸蛋白復(fù)合物，進(jìn)而引導(dǎo)相關(guān)大分子復(fù)合物的組裝[12]。而lncRNAs在轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控主要包括調(diào)節(jié)mRNA剪接和蛋白質(zhì)翻譯：①下調(diào)RNA聚合酶的活性，誘導(dǎo)染色質(zhì)重塑進(jìn)而調(diào)節(jié)下游靶基因的表達(dá)；②產(chǎn)生內(nèi)生的siRNA，降解mRNA調(diào)控基因的表達(dá)；③lncRNAs與特異蛋白結(jié)合，形成RNA蛋白復(fù)合體，調(diào)節(jié)蛋白結(jié)構(gòu)、功能和定位[12]。越來(lái)越多的研究表明，lncRNAs具有發(fā)育階段特異性、疾病特異性、組織和細(xì)胞特異性，在不同的組織、細(xì)胞、發(fā)育階段和疾病中存在特定的表達(dá)譜，在調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、遷移和調(diào)亡中發(fā)揮著重要的作用。MICHALIK等[13]研究表明，不同組織來(lái)源的內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)相對(duì)較高水平的保守長(zhǎng)非編碼RNA MALAT1；在缺氧時(shí)MALAT1表達(dá)水平顯著增加；進(jìn)一步研究顯示，通過(guò)小干擾RNAs或GapmeRs下調(diào)MALAT1的表達(dá)，進(jìn)而抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，藥理學(xué)抑制可有效降低缺血后的血流恢復(fù)以及下調(diào)毛細(xì)血管的密度。SINGH等[14]評(píng)估了LPS對(duì)人內(nèi)皮細(xì)胞lncRNAs和mRNAs的影響，結(jié)果表明，733個(gè)mRNA顯著上調(diào)，536個(gè)明顯下調(diào)，而在差異表達(dá)的lncRNAs中，AL132709.5上調(diào)幅度最大(約70倍)，CTC-459I6.1下調(diào)幅度最大(約28倍)；進(jìn)一步研究表明，異常表達(dá)的lncRNAs可通過(guò)TNF信號(hào)通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，加速內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。

目前已證實(shí)諸如心血管系統(tǒng)疾病、遺傳類疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、癌癥和代謝系統(tǒng)疾病等超過(guò)200多種疾病與lncRNAs的異常表達(dá)密切相關(guān)。LU等[5]研究揭示，與不穩(wěn)定性心絞痛患者相比，心肌梗死患者的18個(gè)lncRNAs顯 著 上 調(diào)，35個(gè)lncRNAs顯 著 下 調(diào)。而ZHANG等[6]研究表明，lncRNA-ROR能通過(guò)抑制凋亡相關(guān)因子p38/MAPK降低細(xì)胞活性，促進(jìn)細(xì)胞凋亡；亦可促進(jìn)ROS生成，增加NADPH氧化酶活性，加重氧化應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而誘導(dǎo)心肌梗死。ZHANG等[7]對(duì)80例胃癌患者組織進(jìn)行PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，與癌周正常組織相比，胃癌組織內(nèi)H19表達(dá)水平顯著上調(diào)；進(jìn)一步研究揭示，H19表達(dá)水平的改變?cè)谖赴㏕NM分期、腫瘤的侵襲狀態(tài)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移程度中發(fā)揮著重要的作用，且H19的高表達(dá)預(yù)示著不良的總體生存率。

2 lncRNAs在糖尿病中的作用

研究表明，2015年全球約有4.15億糖尿病患者，患病率近10%，預(yù)計(jì)到2040年糖尿病患者人數(shù)將增長(zhǎng)至6.42億；而中國(guó)約有1.09億糖尿病患者，預(yù)計(jì)到2040年將增長(zhǎng)至1.51億[15]。

糖尿病、腫瘤和心腦血管系統(tǒng)疾病并稱為世界的三大難癥，且發(fā)病的分子機(jī)制尚未研究清楚，目前認(rèn)為環(huán)境、飲食、免疫及遺傳因素相互作用，參與調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞的分化、成熟、增殖、凋亡、胰島素分泌和敏感性，進(jìn)而誘導(dǎo)胰島素分泌不足或產(chǎn)生胰島素抵抗，最終導(dǎo)致患者血糖升高。糖尿病以高血糖為主要的臨床特征，可分為兩種類型：因胰島β細(xì)胞破壞而導(dǎo)致胰島素分泌絕對(duì)不足，稱為1型糖尿??；2型糖尿病是指胰島素分泌相對(duì)不足伴胰島素抵抗。

越來(lái)越多的研究表明，lncRNAs廣泛參與細(xì)胞增殖、遷移和調(diào)亡，與糖尿病的病理發(fā)生發(fā)展過(guò)程密切相關(guān)，有望成為此類疾病診斷的生物標(biāo)記物和治療藥物研發(fā)的新靶點(diǎn)。MORáN等[16]采用基因測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)，多達(dá)1 100余種lncRNAs在人類胰島中表達(dá)，且其中55%為特異性表達(dá)，在調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞發(fā)育和功能中發(fā)揮著重要的作用。提示，lncRNAs可能通過(guò)調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞的分化、發(fā)育和功能，在糖尿病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中扮演著重要的角色。NICA等[17]采用RNA-seq技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)：胰島β細(xì)胞有148個(gè)LincRNAs過(guò)表達(dá)；同時(shí)，BRAMSWIG等[18]通過(guò)高通量分析證實(shí)，有12個(gè)LncRNAs在人類的胰島β細(xì)胞中特異性表達(dá)，5個(gè)在α細(xì)胞中特異性表達(dá)。阮玉婷[19]利用LncRNAs芯片技術(shù)分析2型糖尿病外周血LncRNAs的差異性表達(dá)，結(jié)果顯示，與健康成人相比，2型糖尿病患者外周血中2 270個(gè)lncRNAs差異表達(dá)，其中379個(gè)lncRNAs表達(dá)顯著降低，1 891個(gè)lncRNAs顯著增加；進(jìn)一步研究揭示，低表達(dá)的Lnc-p34005-v4及其靶基因TCF7L2可能通過(guò)胰島素信號(hào)通路，參與人體糖、脂代謝的調(diào)節(jié)，參與2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展。GONZALEZ-MORO等[20]研究表明，胰島β細(xì)胞中Lnc13的上調(diào)增加了促炎信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活劑1(signal transducerand activator of transcription1，STAT1)通路的激活，從而誘導(dǎo)1型糖尿病的發(fā)生，而這與以等位基因特異性方式增加趨化因子的產(chǎn)生密切相關(guān)。AKERMAN等[21]研究揭示，lncRNA PLUTO能影響PDX1的局部3D染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)錄，PDX1編碼一個(gè)關(guān)鍵的β細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子，并且在來(lái)自2型糖尿病或糖耐量受損的供體的胰島中，PLUTO和PDX1的表達(dá)均顯著降低，提示lncRNAs參與了胰島β細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控。ZHU等[22]研究表明，lncRNA MEG3在高脂飲食和ob/ob小鼠中的基因表達(dá)顯著上調(diào)，過(guò)表達(dá)的lncRNA MEG3可顯著提升原代肝細(xì)胞叉形頭轉(zhuǎn)錄因子1(FoxO1)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase，Pepck)mRNA的表達(dá)和肝糖原異生，抑制胰島素刺激的原代肝細(xì)胞糖原合成，增加胰島素抵抗。GAO等[23]研究揭示，H19在2型糖尿病和存在胰島素抵抗的嚙齒類動(dòng)物的肌肉中顯著降低，H19作為分子海綿抑制microRNA let-7的表達(dá)，導(dǎo)致let-7靶點(diǎn)的表達(dá)減少，H19耗竭導(dǎo)致胰島素信號(hào)傳導(dǎo)受損和葡萄糖攝取減少。CUNNINGTON等[24]研究表明，調(diào)節(jié)lncRNA ANRIL的表達(dá)能誘導(dǎo)糖尿病等多種人類疾病的發(fā)生，同時(shí)，SNPs對(duì)lncRNA ANRIL和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B(Cyclin-dependent kinase inhibitor 2B，CDKN2B)表達(dá)有反作用，支持反義轉(zhuǎn)錄在CDKN2B調(diào)控中的作用。

同時(shí)，眾多研究揭示，lncRNAs能誘導(dǎo)糖尿病腎病、糖尿病心肌病、糖尿病視網(wǎng)膜病等糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生。糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)作為糖尿病患者最主要的致盲原因之一，同時(shí)，也是糖尿病微血管病變中最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。QIU等[25]研究表明，在高糖和氧化應(yīng)激下，lncRNAs MEG3在STZ誘導(dǎo)的糖尿病小鼠視網(wǎng)膜和內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)水平明顯降低，而敲除MEG3基因?qū)⒓又匾暰W(wǎng)膜血管功能障礙，表現(xiàn)為微血管滲漏，毛細(xì)血管?chē)?yán)重變性和炎癥增加，同時(shí)，調(diào)控視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移及試管形成，而這主要是通過(guò)激活PI3k/Akt信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。THOMAS等[26]研究表明，高糖和糖尿病能誘導(dǎo)HRECs和視網(wǎng)膜lncRNAs ANRIL的表達(dá)顯著上調(diào)。沉默葡萄糖介導(dǎo)的lncRNAs ANRIL升高能有效抑制VEGF的表達(dá)，而這種調(diào)節(jié)涉及到ANRIL介導(dǎo)的PRC2組分p300和miR200b的調(diào)控。

糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)作為引發(fā)末期腎病的第二大病因，是發(fā)展中國(guó)家引起慢性腎衰竭和導(dǎo)致糖尿病患者預(yù)期壽命縮短，甚至死亡的主要原因之一。GAO等[27]研究表明，DN患者血清中l(wèi)ncRNA-NR_033515的表達(dá)顯著增加，并且與DN的不同階段密切相關(guān)，進(jìn)一步研究表明，lncRNA-NR_033515能促進(jìn)MMC細(xì)胞增殖，并通過(guò)miR-743b-5p調(diào)節(jié)P38、ASK1、纖維結(jié)合蛋白、a-SMA、E-鈣黏蛋白和波形蛋白的表達(dá)，提示，lncRNA-NR_033515在DN的增殖、纖維化和EMT中的發(fā)揮著重要的作用，可能是DN潛在診斷和治療靶點(diǎn)。同樣的調(diào)節(jié)作用亦在糖尿病心肌病中亦被證實(shí)，PAN等[28]研究表明，與非糖尿病對(duì)照組相比，6周齡和20周齡db/db小鼠心臟中共有1 479個(gè)lncRNAs轉(zhuǎn)錄本和1 109個(gè)mRNA轉(zhuǎn)錄本異常表達(dá)。lncRNAs mRNA共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析顯示，BC038927、G730013B05Rik、2700054A10Rik、AK089884和Daw1等5個(gè)lncRNAs與差異表達(dá)mRNA關(guān)聯(lián)最為密切，而生物信息學(xué)分析表明，這5種lncRNAs與心肌細(xì)胞膜去極化、動(dòng)作電位傳導(dǎo)、心肌細(xì)胞收縮和心肌細(xì)胞肌動(dòng)蛋白絲運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。

3 lncRNAs在妊娠期糖尿病中的作用

GDM是一類妊娠期特有的疾病，指在妊娠期間首次發(fā)生或診斷的自發(fā)性糖耐量異常，且發(fā)病率呈逐年上升的趨勢(shì)。據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)(International Diabetes Ederation，IDF)的評(píng)估報(bào)告顯示，2017年全世界約有14%的孕婦娠期間罹患GDM，表明每年全世界有近1 800萬(wàn)孕婦受此疾病的折磨[15]。盡管在一般情況下，在分娩后GDM患者的血糖可快速恢復(fù)正常，但它顯著增加了妊娠期臨床不良妊娠結(jié)局和未來(lái)母子罹患2型糖尿病和心血管系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是GDM可能導(dǎo)致2型糖尿病的惡性代際傳播，影響整個(gè)人類的生命健康。提示，探明GDM的發(fā)病分子機(jī)制、查找GDM診斷的相關(guān)生物分子標(biāo)志物，盡早篩選、識(shí)別GDM患者，盡快治療對(duì)降低GDM患者不良妊娠結(jié)局顯得尤為重要。

近幾年，長(zhǎng)鏈非編碼RNA在妊娠期糖尿病發(fā)生發(fā)展中的分子生物學(xué)機(jī)制研究成為焦點(diǎn)。CAO等[29]利用微陣列技術(shù)發(fā)現(xiàn)，84個(gè)mRNAs和256個(gè)lncRNAs在GDM患者臍血外顯體中的差異表達(dá)，且差異表達(dá)的mRNAs與胰高血糖素信號(hào)通路(GDM相關(guān)的重要途徑)有關(guān)。H19作為第一個(gè)被報(bào)道的與妊娠期糖尿病相關(guān)的LncRNAs，是一個(gè)在胎盤(pán)滋養(yǎng)細(xì)胞、肝臟和胚胎等組織中高度表達(dá)的2 600 nt的多聚腺苷酸化lncRNAs分子，主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)，少量表達(dá)于細(xì)胞核中[30]。SU等[31]研究表明，在GDM的F1代和F2代中，印跡基因胰島素樣生長(zhǎng)因子2(Insulin-like growth factor 2，IGF2)和H19的表達(dá)水平顯著下調(diào)，這可能是由于差異甲基化區(qū)域甲基化狀態(tài)異常所致，提示lncRNAs可能通過(guò)調(diào)節(jié)胰島細(xì)胞的功能，誘導(dǎo)胰島素分泌受限。

let-7是一種有效的腫瘤抑制microRNA，其功能是在轉(zhuǎn)錄后抑制調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)的癌基因的表達(dá)，H19則能通過(guò)抑制let-7的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲，而這與let-7介導(dǎo)的IGF2等轉(zhuǎn)移促進(jìn)基因的調(diào)節(jié)密切相關(guān)，提示H19可能通過(guò)調(diào)控let-7/IGF2軸的表達(dá)，參與GDM的發(fā)生發(fā)展。越來(lái)越多的證據(jù)表明，H19和IGF2印記基因的DNA甲基化改變與胎兒、胎盤(pán)發(fā)育密切相關(guān)[32]。SU等[33]研究表明，妊娠期糖尿病組(GDM組)臍帶血和胎盤(pán)組織中胰島素樣生長(zhǎng)因子2的表達(dá)均顯著高于糖耐量正常組(NGT組)，而H19在妊娠期糖尿病組臍血中的表達(dá)顯著低于正常糖耐量組(NGT組)；進(jìn)一步研究證實(shí)，胰島素樣生長(zhǎng)因子2/H19甲基化與宮內(nèi)高血糖引起的巨大兒之間密切相關(guān)。而LAROCCA等[34]研究揭示，產(chǎn)前接觸鄰苯二甲酸鹽和酚類會(huì)改變胎盤(pán)的印記基因H19和IGF2的甲基化水平，從而在發(fā)育過(guò)程中對(duì)胎盤(pán)或胎兒發(fā)育產(chǎn)生潛在影響。

轉(zhuǎn)移相關(guān)的肺腺癌轉(zhuǎn)錄物1(metastasis associated lung adenocarcinoma transcripts 1，MALAT1)是一種編碼基因位于人染色體11q13.1上具有高度保守性的轉(zhuǎn)錄本約為8 kb的lncRNAs，能通過(guò)調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄水平、干擾mRNA的切割參與調(diào)控人類胚胎發(fā)育、腫瘤進(jìn)程等多種生理和病理過(guò)程。ZHANG等[35]研究表明，與正常孕婦相比，GDM患者血清中l(wèi)ncRNAMALAT1的表達(dá)水平顯著升高，IncRNAMALAT1的表達(dá)與lncRNA p21和lncRNA H19表達(dá)水平密切相關(guān)，且lncRNA MALAT1可作為GDM診療的潛在血清分子標(biāo)志物。同時(shí)，MIHAILIDOU等[36]研究發(fā)現(xiàn)lncRNA p21作為一種細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子能有效抑制胰島細(xì)胞增殖和胰島素合成，并通過(guò)促進(jìn)β細(xì)胞的再生能力和抑制凋亡等多種機(jī)制參與UPR的調(diào)節(jié)，促進(jìn)糖尿病的發(fā)展。提示，MALAT1可能與通過(guò)與lncRNA p21和lncRNA H19相互作用參與調(diào)控GDM的發(fā)生發(fā)展。ZHANG等[37]研究揭示，妊娠期糖尿病患者胎盤(pán)組織中l(wèi)ncRNA-MALAT1表達(dá)明顯高于正常孕婦，而siRNA干預(yù)能通過(guò)下調(diào)lncRNAMALAT1的表達(dá)，抑制炎癥發(fā)生和GDM胎盤(pán)滋養(yǎng)細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移，而這可能是通過(guò)調(diào)節(jié)TGF-β/NF-κB信號(hào)通路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。李麗等[38]通過(guò)實(shí)時(shí)定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，重度GDM孕婦組的血清lncRNA MALAT1表達(dá)水平明顯低于正常孕婦組。GDM孕婦組血清lncRNA MALAT1表達(dá)水平與孕婦分娩時(shí)BMI、空腹血糖顯著呈負(fù)相關(guān)；重度GDM組孕婦的羊水過(guò)多、早產(chǎn)、巨大兒發(fā)生數(shù)及總不良妊娠結(jié)局發(fā)生數(shù)均顯著高于輕度GDM組和正常孕婦組；提示lncRNA MALAT1減少可能是機(jī)體抵抗高血糖的保護(hù)反應(yīng)。ZHANG[39]研究表明，與正常孕婦相比，GDM孕婦血清和胎盤(pán)絨毛組織中l(wèi)ncRNA MEG3的表達(dá)水平顯著升高，用雙熒光素酶報(bào)告發(fā)現(xiàn)lncRNA MEG3的直接靶點(diǎn)miR-345-3p在GDM孕婦中的表達(dá)顯著降低；進(jìn)一步分析表明，lncRNA MEG3的高表達(dá)除了誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡外，還能顯著抑制HTR-8/SVneo細(xì)胞活力，阻止細(xì)胞遷移和侵襲；相反，敲除lncRNA MEG3基因能顯著提高HTR-8/SVneo細(xì)胞活力，促進(jìn)細(xì)胞遷移/侵襲，減少細(xì)胞凋亡。提示，lncRNA MEG3可能通過(guò)調(diào)節(jié)人絨毛膜滋養(yǎng)層細(xì)胞生理功能參與GDM的發(fā)生和發(fā)展，而lncRNA-MEG3可能是GDM的潛在診斷和治療靶點(diǎn)。同時(shí)，MEG8被證實(shí)在GDM中顯著上調(diào)，并可以預(yù)測(cè)患者腎臟損傷情況。LU等[40]研究表明，循環(huán)XLOC_014172和RP11-230G5.2可作為GDM患者巨大兒預(yù)后風(fēng)險(xiǎn)的新生物標(biāo)志物。WANG等[41]研究揭示，HTR-8/Svneo細(xì)胞中l(wèi)ncRNA PVT1的表達(dá)明顯高于其他癌細(xì)胞和HUVEC，而GDM和PE胎盤(pán)中PVT1的表達(dá)水平明顯低于正常胎盤(pán)，能顯著抑制滋養(yǎng)細(xì)胞的侵襲性和增殖能力。進(jìn)一步研究表明，PVT1的過(guò)度表達(dá)促進(jìn)了AKT磷酸化，顯著增加了DEGs(GDPD3、ITGAV和ITGB8)的表達(dá)；敲除PVT1基因可顯著降低AKT磷酸化并降低DEGs(GDPD3、ITGAV和ITGB8)的表達(dá)。FU等[42]研究表明，lncRNAs、microRNAs(miRNAs)和基因可以形成lncRNA介導(dǎo)的前饋環(huán)(lnc-FFLs)，而表達(dá)失調(diào)的lnc-FFLs可以與ceRNAs結(jié)合形成更復(fù)雜的模塊，在調(diào)節(jié)GDM糖代謝失調(diào)中發(fā)揮著重要作用。HUANG等[43]研究表明，在妊娠期喂養(yǎng)HFD的小鼠胎盤(pán)中，82個(gè)mRNAs和52個(gè)lncRNAs差異表達(dá)，而性腺脂肪組織中有202個(gè)mRNAs和120個(gè)lncRNAs差異表達(dá)，進(jìn)一步通過(guò)GO分析和基因組通路分析表明，胎盤(pán)差異表達(dá)的mRNAs與細(xì)胞外基質(zhì)相互作用、消化、黏附和代謝密切相關(guān)，而脂肪組織中差異表達(dá)的mRNAs則與代謝和胰島素信號(hào)通路密切相關(guān)。

4 展望

隨著人民生活水平的不斷提高，高質(zhì)高糖飲食攝取量的逐步增加，諸如妊娠期糖尿病等代謝系統(tǒng)疾病在我國(guó)的患病率逐年遞增，而GDM的病因及致病機(jī)制尚未完全探明，因此，查明其具體分子機(jī)制和信號(hào)通路將有助于GDM的診治和易感者的篩選。隨著lncRNAs參與調(diào)控胰島細(xì)胞功能的分子機(jī)制和信號(hào)通路的逐步揭示及研究的不斷進(jìn)展，越來(lái)越多的證據(jù)表明，lncRNAs廣泛參與胰島細(xì)胞增殖、遷移和調(diào)亡等功能的調(diào)節(jié)，在維持胰島細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定中扮演著重要的角色，使得lncRNAs成為潛在的胰島細(xì)胞功能調(diào)節(jié)的標(biāo)志物，將可用于臨床GDM等諸多代謝系統(tǒng)疾病的診斷、治療和療效評(píng)估。目前，關(guān)于lncRNAs參與調(diào)控腫瘤[7]、心血管系統(tǒng)[5-6]等疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程的機(jī)制研究已經(jīng)比較詳盡，然而關(guān)于lncRNAs通過(guò)影響胰島細(xì)胞功能參與調(diào)控GDM發(fā)生的病理過(guò)程研究還有待進(jìn)一步完善，這使得更加廣泛和深入的研究GDM相關(guān)lncRNAs的上游調(diào)控因子以及下游靶基因，全面了解GDM發(fā)生和發(fā)展相關(guān)lncRNAs調(diào)控網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

盡管lncRNAs參與調(diào)控GDM發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的分子作用機(jī)制及信號(hào)通路研究已取得一定的成效,然而lncRNAs最終研發(fā)成為臨床上有效的診療GDM的生物分子標(biāo)志物還面臨著許多的困難。主要包括：①現(xiàn)有關(guān)于GDM與lncRNAs研究較多集中于GDM患者血清和組織中l(wèi)ncRNAs表達(dá)譜的差異，且受患病孕婦孕周等內(nèi)在因素的影響，因此尚需更多更大樣本量的統(tǒng)一患病孕婦孕周的分子機(jī)制研究；②GDM是一種特殊類型的糖尿病，病因及機(jī)制與糖尿病可能存在一定的相似性，但因懷孕前后飲食方式、結(jié)構(gòu)和孕婦心理等諸多因素改變的影響，又存在一定的可變性，因此查明lncRNAs與GDM的相互作用，還需考慮孕婦飲食和心理等因素的改變是否對(duì)GDM患者lncRNAs的差異表達(dá)存在一定影響。

綜上所述，lncRNAs與GDM相互關(guān)系的研究為當(dāng)前研究GDM的病因指明了方向，同時(shí)也增加了研究GDM分子調(diào)控機(jī)制的復(fù)雜性。lncRNAs為解釋GDM發(fā)病機(jī)制提供了新的更多可及性，深入研究lncRNAs在GDM中的作用，無(wú)疑將為GDM的發(fā)病機(jī)理提供有益的見(jiàn)解，并產(chǎn)生新的分子靶點(diǎn)，最終可能在臨床應(yīng)用上取得突破。