微小RNA在糖尿病腎病發(fā)病機(jī)制中的研究進(jìn)展

段英連 馬嬋娟

1山西醫(yī)科大學(xué)，太原 030000；2山西省人民醫(yī)院腎內(nèi)科，太原 030053

Williams等[1]結(jié)合國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)發(fā)布的第9版《糖尿病圖集》的結(jié)果，對(duì)211個(gè)國(guó)家和地區(qū)的糖尿病(diabetes mellitus，DM)患病情況進(jìn)行了重新評(píng)估，估計(jì)2019年大約有4.63億人患有DM，預(yù)計(jì)這一數(shù)字將在2030年增加25%，在2045年增加51%。糖尿病腎病(diabetic kidney disease，DKD)是一種進(jìn)行性的腎臟疾病，可導(dǎo)致終末期腎病(end stage renal disease，ESRD)，是DM患者預(yù)期壽命減少的主要原因。其特征是細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)蓄積，腎小球和腎小管基底膜增厚，腎小球系膜基質(zhì)增加，最終導(dǎo)致腎小球硬化和腎小管間質(zhì)纖維化，并伴有蛋白尿和腎功能下降[2]。

一般來(lái)講，DKD患者的臨床預(yù)后較差，原因之一為臨床癥狀出現(xiàn)延遲，這種癥狀通常在腎臟損害實(shí)際開始后5～10年顯現(xiàn)出來(lái)。因此，臨床上DKD需要早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)，以減輕腎功能的喪失并改善預(yù)后。目前尿微量白蛋白已成為臨床上DM早期腎臟損害的最廣泛接受的實(shí)驗(yàn)室篩查指標(biāo)，但早在2006年一項(xiàng)英國(guó)的2型糖尿病腎功能不全的危險(xiǎn)因素的前瞻性研究表明，部分DM患者在出現(xiàn)腎功能不全之前，患者的尿蛋白或尿微量白蛋白可能表現(xiàn)為陰性[3]。所以，對(duì)于某些DKD患者而言，尿微量白蛋白既不是腎功能不全的準(zhǔn)確標(biāo)志，也不是DKD疾病進(jìn)展的可靠預(yù)測(cè)因子。由于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)篩查指標(biāo)暫不能在腎功能減退真正發(fā)生之前確定那些有發(fā)展為微血管并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)的患者，因此積極尋找DKD腎臟損害早期階段的標(biāo)記物可為預(yù)防腎臟功能喪失提供巨大的臨床益處。微小RNA(microRNA,miRNA)很穩(wěn)定，可以在人的體液中檢測(cè)到，已作為腎臟生物標(biāo)志物獲得了優(yōu)勢(shì)，并為腎臟疾病包括DKD在內(nèi)的診斷和監(jiān)測(cè)中的提供補(bǔ)充[4]?，F(xiàn)已明確DKD發(fā)病機(jī)制與細(xì)胞外基質(zhì)積累、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、自噬等有關(guān)[5]，本文將對(duì)miRNA在這些機(jī)制中的調(diào)控作用進(jìn)行綜述。

一、miRNA簡(jiǎn)介

DNA元素百科全書(the Encycldia of DNA elements，ENCODE)項(xiàng)目的開始，標(biāo)志著非編碼RNA(non-coding，ncRNA)的存在，提示它們構(gòu)成了人類基因組的主要組成部分(約75%)，并且它們?cè)诨虮磉_(dá)中起主要作用。miRNA是多細(xì)胞動(dòng)物中核苷酸長(zhǎng)度為20～30的ncRNA之一，主要通過(guò)參與靶mRNA降解或阻遏其翻譯而調(diào)控基因表達(dá)，對(duì)發(fā)育、造血、器官發(fā)生、細(xì)胞增殖等具有調(diào)控作用。miRNA穩(wěn)定性較高，可以在人的體液中檢測(cè)到，參與許多疾病發(fā)生發(fā)展的調(diào)控，特別是在DM和腎移植受者病程進(jìn)展至慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)的患者中，miRNA的表達(dá)與腎小管間質(zhì)硬化和終末期腎小球病變發(fā)生相關(guān)，miRNA作為一種有潛力的生物標(biāo)志物在未來(lái)臨床發(fā)展中有廣闊的前景[4]。

二、miRNA在DKD發(fā)病機(jī)制中的調(diào)控

1.miRNA與細(xì)胞外基質(zhì)積累 眾所周知，細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)蛋白在腎小球的系膜和基底膜以及腎小管間質(zhì)中過(guò)度沉積是DKD的特征之一，它減少了濾過(guò)面積最終導(dǎo)致腎小球硬化[6]。過(guò)多的ECM積聚最終會(huì)導(dǎo)致腎小球硬化，這是進(jìn)行性腎功能喪失的第一步，也是至關(guān)重要的一步。形態(tài)學(xué)檢查顯示，在體內(nèi)和體外，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition，EMT)發(fā)生、ECM沉積和腎纖維化病變均表現(xiàn)為E-鈣粘蛋白(E-cadherin，E-cad)表達(dá)降低，α平滑肌肌動(dòng)蛋白(alpha-smooth muscle actin，α-SMA)和膠原蛋白Ⅲ含量增加。

系膜細(xì)胞的肥大表型具有成纖維細(xì)胞的特征，具體表現(xiàn)為α-SMA、平滑肌22蛋白(smooth muscle 22，SM22)和ECM蛋白(如Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ型膠原蛋白和纖連蛋白)的表達(dá)升高。Wang等[7]通過(guò)基因芯片分析發(fā)現(xiàn)糖尿病db/db小鼠腎皮質(zhì)中miR-214水平顯著上調(diào)，進(jìn)一步體外實(shí)驗(yàn)表明抑制miR-214上調(diào)可顯著降低SM22、α-SMA和Ⅵ型膠原蛋白的表達(dá)，并且在人胚胎腎細(xì)胞中通過(guò)熒光素酶測(cè)定法將PTEN鑒定為miR-214的靶基因，隨后實(shí)驗(yàn)證實(shí)部分恢復(fù)PTEN水平，可減弱白蛋白尿和腎小球系膜的擴(kuò)張。這些體內(nèi)和體外的研究表明miR-214和PTEN之間的串?dāng)_可減輕腎小球肥大。因此，miR-214可能是DKD的新型治療靶點(diǎn)。Yu等[8]在DKD大鼠實(shí)驗(yàn)中觀察到miR-370、纖連蛋白、Ⅰ型膠原蛋白、Ⅳ型膠原蛋白和纖溶酶原激活物抑制-1(plasogen activator inhibitor 1，PAI-1)表達(dá)升高，但canopy 1(CNPY1)表達(dá)降低；之后經(jīng)生信軟件及熒光素酶測(cè)定確定了CNPY1為miR-370的靶基因，并發(fā)現(xiàn)miR-370的過(guò)表達(dá)通過(guò)抑制CNPY1來(lái)促進(jìn)腎小球系膜細(xì)胞增殖和ECM積累。上述研究列舉了miRNA調(diào)控ECM蛋白合成過(guò)程中的靶基因，通過(guò)探索miRNA與靶基因之間的信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)調(diào)控關(guān)系，對(duì)未來(lái)實(shí)現(xiàn)DKD的靶向治療提供了思路。

轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)/Smad2/3信號(hào)傳導(dǎo)途徑是參與DKD腎臟纖維化形成的公認(rèn)途徑。TGF-β1與其受體結(jié)合后，通過(guò)兩個(gè)關(guān)鍵的下游介質(zhì)Smad2和Smad3發(fā)出信號(hào)，誘導(dǎo)腎小管上皮細(xì)胞發(fā)生EMT，從而促進(jìn)ECM蛋白的產(chǎn)生及沉積，最終發(fā)展為廣泛的腎組織纖維化，而此過(guò)程受到Smad7負(fù)反饋調(diào)節(jié)。Wang 等[9]在體內(nèi)(鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的DM大鼠模型)和體外(高葡萄糖條件下的大鼠腎小管上皮細(xì)胞模型)研究了SnoN蛋白與miR-21、TGF-β途徑之間的關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)在這兩個(gè)模型系統(tǒng)中，SnoN蛋白的表達(dá)量與miR-21成反比，SnoN蛋白對(duì)TGF-β途徑起負(fù)調(diào)節(jié)作用，miR-21通過(guò)激活TGF-β1/Smads信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑增強(qiáng)了ECM沉積和α-SMA表達(dá)而在DKD中發(fā)揮作用。既往研究已證明鈣釋放激活鈣通道蛋白1(calcium release-activated calcium channel protein 1，Orai1)通過(guò)TGF-β1/Smad3途徑參與TGF-β1誘導(dǎo)的EMT。Ma等[10]觀察到腎纖維化組織和TGF-β1誘導(dǎo)的人腎小管上皮細(xì)胞(HK-2細(xì)胞)中miR-93顯著降低，而且DKD中miR-93表達(dá)的降低導(dǎo)致Orai1表達(dá)增加，之后促進(jìn)了TGF-β介導(dǎo)的ECM積聚和纖維化。Sun等[11]運(yùn)用qRT-PCR測(cè)定miR-133b和miR-199b在OLETF大鼠、LETO大鼠和TGF-β1在HK-2細(xì)胞中的表達(dá)；通過(guò)蛋白質(zhì)印跡法和免疫組化檢測(cè)膠原蛋白I、纖連蛋白、α-SMA、E-cad和sirtuin 1(SIRT1)的表達(dá)水平；通過(guò)Masson染色以評(píng)估腎纖維化程度；通過(guò)熒光素酶報(bào)告基因分析和RNA免疫沉淀分析探索了SIRT1與miR-133b、miR-199b之間的相互作用。最終結(jié)果表明，通過(guò)上調(diào)SIRT1抑制miR-133b和miR-199b的表達(dá)可減輕TGF-β1誘導(dǎo)的EMT和腎纖維化，這表明使用不同的miRNA是將來(lái)治療DKD的潛在策略。

Kato等[12]觀察到在DKD小鼠模型的腎小球中以及用TGF-β1或高葡萄糖治療的腎小球膜細(xì)胞中，近40個(gè)miRNA的大型簇及其宿主長(zhǎng)的非編碼RNA轉(zhuǎn)錄物(long non-coding RNA transcript，lnc-MGC)協(xié)同增加。靶向lnc-MGC的化學(xué)修飾寡核苷酸可抑制DM小鼠的簇微RNA、腎小球ECM和肥大。因此，抑制lncMGC的表達(dá)可以作為DKD的潛在療法，以降低內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激后miR-379簇上調(diào)誘導(dǎo)ECM積累和肥大的作用。骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)是TGF-β超家族中的關(guān)鍵成員之一。研究發(fā)現(xiàn)在腎纖維化期間，BMP的增加可抑制TGF-β1介導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞中的EMT和ECM積累，從而發(fā)揮抗小管間質(zhì)纖維化的作用[13]。Liu等[14]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)BMP-7的表達(dá)可以通過(guò)調(diào)節(jié)miR-21/Smad7來(lái)影響TGF-β1/Smad3信號(hào)通路，抑制EMT和ECM沉積，參與了DKD的抗纖維化過(guò)程。目前的研究中，有報(bào)道表明NEAT1在鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的DKD大鼠模型和高糖誘導(dǎo)的小鼠系膜細(xì)胞中顯著增加。研究者們發(fā)現(xiàn)，敲除NEAT1會(huì)抑制DKD大鼠的腎損傷，并且會(huì)下調(diào)NEAT1調(diào)節(jié)的ECM蛋白(ASK1、纖連蛋白和TGF-β1)和EMT蛋白(E-鈣黏著蛋白和N-鈣黏著蛋白)的表達(dá)。Wang等[15]發(fā)現(xiàn)，鋅指E-box結(jié)合同源盒1(zinc finger E-box binding homeobox 1，ZEB1)為miR-27b-3p的靶標(biāo)，揭示了NEAT1在DKD的纖維化和EMT中的潛在作用。他們的實(shí)驗(yàn)證明NEAT1可以通過(guò)調(diào)節(jié)miR-27b-3p和ZEB1來(lái)抑制DKD的進(jìn)展，NEAT1可以作為DKD的有效生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)。

2.miRNA與氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激是指機(jī)體在受到各種有害刺激時(shí)，氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)之間平衡失調(diào)，導(dǎo)致組織細(xì)胞損傷。氧化應(yīng)激已被證實(shí)為DKD組織損傷的關(guān)鍵機(jī)制之一[16]，許多介質(zhì)參與了這一過(guò)程，但最重要的是高血糖癥本身以及糖基化終產(chǎn)物的產(chǎn)生，這些終產(chǎn)物能觸發(fā)活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)、活性氮自由基(reactive nitrogen species，RNS)的產(chǎn)生和線粒體功能障礙。同樣，內(nèi)在抗氧化反應(yīng)的誘導(dǎo)通過(guò)核因子E2相關(guān)因子(nuclear factor erythroid-2 related factor 2，NRF2)轉(zhuǎn)錄途徑的激活而發(fā)生。Li等[17]發(fā)現(xiàn)miR-25可減輕高糖誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激和凋亡。他們首先使用miRNA芯片測(cè)定了DKD患者腎臟組織及血清樣品中miR-25的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)miR-25下調(diào)，血清miR-25水平與蛋白尿成反比關(guān)系；隨后在高糖處理的人腎小管細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)miR-25的過(guò)表達(dá)通過(guò)PTEN/AKT信號(hào)途徑減少了ROS的產(chǎn)生，抑制了高糖誘導(dǎo)的細(xì)胞損傷模型中的細(xì)胞凋亡，減輕腎功能損傷。

眾所周知，解偶聯(lián)蛋白-2(uncoupling protein-2，UCP-2)直接參與調(diào)節(jié)線粒體膜電位，UCP-2的過(guò)表達(dá)可降低ATP的產(chǎn)生，防止DM大鼠腎臟中線粒體ROS過(guò)多形成[18]。Yang等[19]測(cè)定DKD大鼠外周血中miR-214的表達(dá)，用ELISA法測(cè)量氧化應(yīng)激和ROS水平。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DKD大鼠的外周血中miR-214表達(dá)顯著降低。隨后的體外實(shí)驗(yàn)表明，在HK2細(xì)胞中miR-214的過(guò)度表達(dá)可調(diào)節(jié)UCP2表達(dá)及其下游途徑，ROS/AKT/mTOR信號(hào)通路顯著降低。他們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR-214的高表達(dá)可調(diào)節(jié)ROS/Akt/mTOR信號(hào)通路從而抑制DKD中的氧化應(yīng)激，發(fā)揮腎臟保護(hù)作用。

Nrf2作為一種轉(zhuǎn)錄因子，在細(xì)胞氧化應(yīng)激中有重要的調(diào)控功能，可維持氧化還原穩(wěn)態(tài)。內(nèi)在抗氧化反應(yīng)的誘導(dǎo)通過(guò)抑制Nrf2阻遏物Keap-1而激活Nrf2轉(zhuǎn)錄途徑產(chǎn)生。激活此途徑的化合物已經(jīng)在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了測(cè)試，表明Nrf2轉(zhuǎn)錄的激活是DKD的潛在治療靶點(diǎn)[20-21]。對(duì)糖尿病GK大鼠和Wistar大鼠進(jìn)行定量miRNA轉(zhuǎn)錄組分析陣列，免疫組織化學(xué)和蛋白質(zhì)印跡研究發(fā)現(xiàn)miR-200a表達(dá)增加后可激活Nrf2轉(zhuǎn)錄途徑激活抗氧化防御酶，進(jìn)而減輕DM所致腎組織損傷[22]。

NADPH氧化酶衍生的超氧化物是高血糖誘導(dǎo)的DKD氧化應(yīng)激的關(guān)鍵。NOX4是腎臟組織中NADPH氧化酶的主要亞基，在微血管內(nèi)皮、腎小球系膜細(xì)胞和足細(xì)胞中顯著表達(dá)[23-24]。Fu等[25]實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)糖尿病大鼠腎臟和高糖處理的系膜細(xì)胞中的miR-25水平均顯著降低，并伴隨著NOX4表達(dá)水平的增高。隨后通過(guò)熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)法直接靶向NOX4的3'-UTR，表明miR-25對(duì)NOX4表達(dá)負(fù)調(diào)控，最終結(jié)果揭示miR-25作為內(nèi)源性基因沉默因子調(diào)節(jié)DKD中NOX4基因的表達(dá)，影響DKD氧化應(yīng)激。此外，NOX4基因的表達(dá)也受到miR-423-5p的調(diào)控。Xu等[26]在DKD患者腎臟組織中miR-423-5p下調(diào)，但在體外培養(yǎng)的足細(xì)胞中HG誘導(dǎo)NOX4抑制了miR-423-5p表達(dá)。這項(xiàng)研究表明，miR-423-5p過(guò)表達(dá)可通過(guò)靶向NOX4抑制ROS的生成來(lái)保護(hù)HG誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷，從而提供了針對(duì)DKD的潛在治療策略。Oh等[27]在之后的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，miR-25的表達(dá)還受到與Homeodomain相互作用的蛋白激酶2(homeodomain-interacting protein kinase 2，HIPK2)的調(diào)控，表明在維持ROS方面，HIPK2-miR-25-NOX4的調(diào)控復(fù)雜。這些研究進(jìn)一步重申了NOX4對(duì)DKD氧化應(yīng)激復(fù)雜而嚴(yán)格的調(diào)控。

3.miRNA與炎癥反應(yīng) DKD的發(fā)病與全身和腎臟局部炎癥反應(yīng)有關(guān)。一些炎性細(xì)胞因子如白介素(interleukin，IL)、腫瘤壞死因子(tumour necrosis factor，TNF)、單核細(xì)胞趨化蛋白(monocyte chemoattractant protein，MCP)、巨噬細(xì)胞炎性蛋白(macrophage inflammatory protein，MIP)、免疫介質(zhì)和黏附分子水平會(huì)隨著疾病的進(jìn)展而增加[28]。

Petrica等[29]探究了2型糖尿病(type 2 diabetes，T2DM)合并DKD患者的血清和尿液中ILs(IL-α、IL-8、IL-18)與不同miRNAs(miRNA-21、124、125a、126、146a、192)的相關(guān)性。值得注意的是這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)IL-α與miRNA-125a、126、146a和192負(fù)相關(guān)，這些miRNAs都具有腎臟保護(hù)作用。Rovira-Llopis等[30]測(cè)定了T2DM合并DKD患者血清TNFα、IL-6和細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)的水平，評(píng)估了miR-31與這些細(xì)胞因子的表達(dá)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)miR-31與TNFα和IL-6與ICAM-1之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明隨著miR-31水平的降低而炎癥反應(yīng)加劇，并且發(fā)現(xiàn)miR-31調(diào)控DKD與炎性因子和黏附分子促進(jìn)白細(xì)胞募集到血管壁有關(guān)，他們推測(cè)miR-31可作為DKD敏感的預(yù)后生物標(biāo)志物。Huang等[31]在DKD患者、1型糖尿病大鼠和2型糖尿病大鼠模型實(shí)驗(yàn)中得出了一致的結(jié)論，miR-155和miR-146a的表達(dá)增加可加重炎癥介導(dǎo)的腎小球內(nèi)皮損傷。Zhao等[32]發(fā)現(xiàn)db/db小鼠腎臟組織中的miRNA-337表達(dá)上調(diào)可增加IL-6和IL-18的水平而導(dǎo)致足細(xì)胞損傷。

在炎癥方面，miR-27a是一種促炎性miRNA，可負(fù)調(diào)節(jié)NRF2和過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor,PPARγ)的表達(dá)，從而促進(jìn)促炎性細(xì)胞因子的分泌。Hou等[33]在DKD動(dòng)物和細(xì)胞模型中，發(fā)現(xiàn)miR-27a通過(guò)抑制PPARγ激活TGF-β/Smad3信號(hào)傳導(dǎo)，并促進(jìn)結(jié)締組織生長(zhǎng)因子，纖連蛋白和膠原I等纖維化的關(guān)鍵介質(zhì)的表達(dá)變化。值得注意的是，此項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)miR-27a與血肌酐、蛋白尿、尿N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶的升高及腎小球?yàn)V過(guò)率的降低有關(guān)，具有臨床和生物學(xué)意義。因此，監(jiān)測(cè)血漿miR-27a水平及其與PPARγ的關(guān)系可用于反映腎臟纖維化的嚴(yán)重程度，靶向miR-27a可作為DKD的潛在治療方法。單核細(xì)胞趨化蛋白(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)是一種趨化因子，可將巨噬細(xì)胞募集到炎癥部位，對(duì)DKD的發(fā)生和發(fā)展很重要。Yang等[34]發(fā)現(xiàn)在DKD組織中miR-374a被下調(diào)而MCP-1被上調(diào)。隨后在HK2細(xì)胞中證實(shí)了MCP-1是miR-374a的靶標(biāo)，并發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染miR-374a模擬物可下調(diào)IL-6、IL-18以及TNF的水平，并且在DKD患者腎小管上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)miR-374a表達(dá)的恢復(fù)阻止了炎癥反應(yīng)。這些實(shí)驗(yàn)表明，靶向miR-374a/MCP-1軸的治療策略可能是DKD的有效治療方法。另一個(gè)抗炎miRNA是miR-455-3p。Wu等[35]在HG或TGF-β1刺激的人腎小球系膜細(xì)胞(human glomerular mesangial cells，HGMCs)和HK-2細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)miR-455-3p被下調(diào)，并將Rho相關(guān)卷曲螺旋形成蛋白激酶2(Rho associated coiled coil containing procrastinate 2，ROCK2)確定為miR-455-3p的直接目標(biāo)，miR-455-3p負(fù)調(diào)控ROCK2的表達(dá)，并因此減少了HGMCs中的炎性細(xì)胞因子和纖維化標(biāo)記物。該實(shí)驗(yàn)證明miR-455-3p通過(guò)抑制ROCK2表達(dá)在腎纖維化的治療中起著至關(guān)重要的作用，miR-455-3p可能作為DKD的治療靶點(diǎn)。

Toll樣受體4(Toll-like receptor 4，TLR4)能識(shí)別各種微生物成分并誘導(dǎo)免疫反應(yīng)，并且與DM的病理生理學(xué)有關(guān)。Ji等[36]用qRT-PCR法檢測(cè)了Gm6135和TLR4在DKD小鼠腎臟和高糖培養(yǎng)的小鼠系膜細(xì)胞中的相對(duì)表達(dá)水平。他們觀察到Gm6135/TLR4的過(guò)表達(dá)或下調(diào)會(huì)顯著影響小鼠系膜細(xì)胞的增殖和凋亡；最終得出了Gm6135通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-203-3p來(lái)上調(diào)TLR4，從而進(jìn)一步激活DKD小鼠促炎性細(xì)胞因子的分泌。有趣的是，Yao等[37]發(fā)現(xiàn)TLR4基因表達(dá)也受到miR-874的負(fù)調(diào)控。研究表明，鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的DKD大鼠模型和葡萄糖誘導(dǎo)的小鼠足細(xì)胞模型miR-874的過(guò)表達(dá)通過(guò)靶向TLR4抑制了葡萄糖觸發(fā)的足細(xì)胞損傷，并暗示miR-874/TLR4軸可能代表了DKD的病理機(jī)制。更深入地了解miRNA與DKD發(fā)病中炎癥反應(yīng)的關(guān)系，有助于找到新方法去預(yù)防、治療或延緩DKD的進(jìn)展。

4.miRNA與自噬 自噬作為許多生物學(xué)功能的重要途徑已引起廣泛關(guān)注。它在正常和疾病狀態(tài)(包括免疫力、炎癥、發(fā)育和衰老、代謝和神經(jīng)退行性疾病以及癌癥)中起關(guān)鍵作用[38]。自噬是一種溶酶體蛋白降解途徑，可將細(xì)胞內(nèi)成分傳遞至溶酶體進(jìn)行降解以維持體內(nèi)平衡和細(xì)胞完整性。自噬誘導(dǎo)是由雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1(Mammalian target of ropamycin complex 1，mTORC1)控制的，它可以感應(yīng)和整合來(lái)自多種來(lái)源的應(yīng)激信號(hào)，包括生長(zhǎng)因子、氨基酸、低氧血癥和能量水平。在營(yíng)養(yǎng)充足的條件下，mTORC1通過(guò)阻止Ulk1/2復(fù)合物的組裝而抑制自噬。自噬途徑并不孤立存在，而是與miRNA交叉調(diào)節(jié)的其他細(xì)胞信號(hào)網(wǎng)絡(luò)整合在一起?，F(xiàn)已確定miRNA在自噬的各個(gè)階段(包括誘導(dǎo)、囊泡成核、延伸和完成、對(duì)接和融合以及降解和再循環(huán))具有關(guān)鍵作用。

近年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注自噬在腎臟疾病中的作用，并發(fā)現(xiàn)自噬的缺乏會(huì)導(dǎo)致包括DKD在內(nèi)的腎臟疾病的發(fā)病[39]。自噬誘導(dǎo)的起始步驟之一是Ulk1復(fù)合物的激活，它由AMPK-mTORC1通路直接調(diào)控。據(jù)報(bào)道，有幾種miRNA調(diào)節(jié)AMPK-mTORC1通路干擾上游自噬信號(hào)。Lu等[40]觀察到，高糖培養(yǎng)的系膜細(xì)胞中miRNA-21表達(dá)上調(diào)可上調(diào)靶基因PTEN的表達(dá)，抑制PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的激活，并增強(qiáng)自噬作用，以減少ECM蓄積并改善系膜細(xì)胞肥大和增殖。Matboli等[41]的實(shí)驗(yàn)表明，高脂飲食或鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的DM大鼠中調(diào)節(jié)某些miRNAs的水平觸發(fā)AMPK-PIK3途徑誘導(dǎo)自噬發(fā)生，可以減輕腎組織損傷。

Wang等[42]研究首次揭示了一個(gè)新的信號(hào)環(huán)路p53/miR-155-5p/Sirt1的存在，證明人腎近端腎小管細(xì)胞中miR-155-5p的過(guò)表達(dá)會(huì)抑制sirt1調(diào)節(jié)的自噬通路，并作為DKD的治療靶點(diǎn)。Xu等[43]發(fā)現(xiàn)miR-18a-5p在足細(xì)胞中的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致對(duì)Caspase 3裂解蛋白的顯著抑制，并增加了LC3-II/LC3-I的比例；隨后通過(guò)雙重螢光素酶報(bào)告檢測(cè)進(jìn)一步確定了共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張突變基因(ataxia telangiectasia-mutated gene，ATM)是miR-18a-5p調(diào)控的靶基因。這項(xiàng)研究表明，miRNA-18a-5p可以通過(guò)靶向ATM基因來(lái)增強(qiáng)自噬作用，這可能是預(yù)防和減輕DKD的有希望的治療靶標(biāo)。

在各種腎臟疾病中識(shí)別和鑒定miRNA可能使得新型診斷工具和治療干預(yù)手段的開發(fā)取得突破。盡管如此，還需要進(jìn)一步研究，以確定自噬在更具體的疾病環(huán)境中是起保護(hù)作用還是加速病變發(fā)展。這些研究成果說(shuō)明miRNA對(duì)自噬的調(diào)控可以影響DKD發(fā)展過(guò)程中的生物學(xué)功能，miRNA有望充當(dāng)自噬途徑的新型有效調(diào)節(jié)劑，也為DKD的預(yù)防及治療提供了新思路[44]。

三、結(jié)語(yǔ)

DKD無(wú)論腎臟受累程度如何，它都會(huì)降低患者的生活質(zhì)量并增加早期死亡的風(fēng)險(xiǎn)。目前DKD的治療效果差，往往進(jìn)展到一定階段不可逆，所以盡早的診斷和及時(shí)的干預(yù)對(duì)DKD患者來(lái)說(shuō)刻不容緩。目前侵入性腎臟組織穿刺活檢是診斷DKD的金標(biāo)準(zhǔn)，但價(jià)格較貴且有創(chuàng)，在患者無(wú)明顯癥狀的疾病早期階段不會(huì)選擇此種檢查手段，因此無(wú)法在疾病早期進(jìn)行。miRNA生物標(biāo)志物具有無(wú)創(chuàng)性和成本優(yōu)勢(shì)，可作為有效的手段，可以在嚴(yán)重腎損害發(fā)生之前就發(fā)現(xiàn)腎臟代謝的變化。最近幾年，miRNA在腎臟的發(fā)育、生理及病理調(diào)控中已成為一個(gè)重要且富有成果的研究領(lǐng)域。然而，miRNA在腎臟疾病發(fā)展中的研究仍處于早期階段，但進(jìn)展迅速。本文從miRNA在細(xì)胞外基質(zhì)積累、氧化應(yīng)激、免疫炎癥因素、自噬機(jī)制中的調(diào)控作用進(jìn)行闡釋。相信未來(lái)更深入地對(duì)相關(guān)研究探索發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)開發(fā)出普及的、固定的DKD相關(guān)miRNA數(shù)據(jù)庫(kù)，方便臨床工作者對(duì)DKD的早期診斷、預(yù)后預(yù)測(cè)、嚴(yán)重性評(píng)估和治療效果評(píng)價(jià)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突