miR-361在心血管疾病的研究進展

葉蒙蒙，李 旎，徐國棟，邵國豐

(1.寧波大學醫(yī)學院，寧波 315211；2.寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院 心胸外科，寧波 315041)

心血管疾病(cardiovasular disease, CVD)是一類嚴重影響人類生命健康的慢性疾病，多在動脈粥樣硬化的基礎上發(fā)生，主要包括心肌梗死、高血壓、血管瘤、深靜脈血栓形成等，由于我國老齡化人口增加，心血管疾病的發(fā)病率也開始急劇上升[1]。而隨著近幾年高通量技術的發(fā)展，對CVD的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)微小RNA(microRNA, miRNA)在心血管疾病中發(fā)揮著重要作用，具有調控CVD發(fā)生發(fā)展的潛在機制。本文通過綜合國內(nèi)外近幾年的相關文獻，對miR-361在心血管方面的作用進行總結，希望能為心血管疾病的預防、診斷和治療帶來新的啟發(fā)。

1 miR-361的生物學特征

miRNA是一類內(nèi)源性單鏈非編碼RNA分子，長度約21～23個核苷酸[2]，具有高度保守的特性，是主要的轉錄后基因調節(jié)因子，通過轉錄調控基因的表達，參與細胞增殖、分化、凋亡等生物學活動。miRNA在體內(nèi)的生成是一個復雜的過程，包括細胞核內(nèi)的加工和細胞質中的成熟，并涉及多條信號通路，以調控基因的表達。

miR-361在Xq21.2染色體上，位于Rab護送蛋白1的外顯子9號和10號之間的內(nèi)含子中，在體內(nèi)生成2個成熟的miRNA：miRNA-361-3p和miRNA-361-5p[3]。其中miRNA-361-5p作用廣泛、機制復雜，具有調節(jié)細胞生長分化、凋亡、自噬和應激反應[4]，在神經(jīng)膠質瘤[5]、肺癌[6]、視網(wǎng)膜母細胞瘤[7]、乳腺癌[5-8]等惡性腫瘤中下調，而在宮頸癌[9]中表達上調，這些不同的結果說明miRNA-361在體內(nèi)發(fā)揮著復雜且多變的作用，而且近幾年的文獻顯示其在心血管方面同樣具有研究價值。

近年研究表明[10-11]，長鏈非編碼 RNA (long non-coding RNA, lncRNA) 可以發(fā)揮“海綿”作用，通過競爭性結合miRNAs調控靶基因的表達。mRNA與lncRNAs存在多種miRNA的應答元件(miRNA response element, MRE)，miRNA通過MRE與mRNA、lncRNAs結合，直接或間接地影響mRNA表達。相同MRE序列可以出現(xiàn)在不同文獻RNAs分子中，若lncRNA與mRNA存在相同MRE時，他們之間構成競爭相同種類miRNA的關系，而充當相互的內(nèi)源競爭 RNAs(competing endogenous RNAs, ceRNAs)。miR-361在心血管疾病作用見表1。

表1 心血管疾病中miR-361的功能及靶基因

2 miR-361與心血管疾病的病理基礎

動脈粥樣硬化(atherosclerosis, AS)是引起高血壓、冠心病、腦梗死等心腦血管疾病的主要病理基礎，是世界范圍內(nèi)死亡的主要原因，主要特征是內(nèi)皮細胞損傷和血管平滑肌(VSMCs)及纖維基質的增殖轉移，逐漸形成粥樣硬化樣斑塊[12]。但目前缺乏對AS的早期診斷，治療上只能通過控制脂質沉積，延緩疾病的進一步發(fā)展。隨著近幾年高通量技術的發(fā)展，越來越多的研究開始發(fā)現(xiàn)，非編碼RNA(non-coding RNA)在AS的發(fā)生發(fā)展中具有特異性的表現(xiàn)。本文著重對miR-361在AS進展的發(fā)生機制及相關通路進行總結，可能為AS在早期診斷及治療方面帶來另一個方向。

2.1慢性炎癥反應 慢性炎癥反應在AS發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol, LDL-C)進入血管壁后激活內(nèi)皮細胞并分泌促炎因子，誘導白細胞聚集。單核細胞進入血管壁后分化為巨噬細胞吞噬LDL-C，形成泡沫細胞，局部巨噬細胞聚集促進粥樣硬化斑塊的出血、壞死甚至血栓形成[13]。

Zhang等[14]研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞合成分泌的脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase, LPL)促進泡沫細胞形成及炎癥反應，加劇AS進程。經(jīng)氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein, Ox-LDL)處理的THP-1巨噬細胞，轉染miR-361-5p后通過激活APJ/PKCa/miR-361-5p通路，靶向抑制LPL表達水平，降低游離膽固醇(free cholesterol, FC)、膽固醇酯(cholesterol ester, CE)、膽固醇(total cholesterol, TC)等脂質沉積，并減少IL-1β、IL-6、TNFɑ等炎癥介質的分泌，延緩AS的發(fā)生。此外，抑制miR-361-5p表達后可逆轉由脂肪因子apelin-13引起LPL降低的現(xiàn)象。但也有研究顯示，在應激與低氧環(huán)境中，盡管脂肪組織中的LPL活性降低，甘油三酯(TG)水平反而升高[15]，提示可能應激狀態(tài)下兒茶酚胺也參與LPL的活性。

盡管miR-361有助于降低脂質沉積、減少炎癥介質，抑制AS進一步發(fā)展。也有學者發(fā)現(xiàn)，在高脂飲食的小鼠中miR-361-5p表達上調并靶向結合沉默信息調節(jié)因子1(Sirt1)，TG水平升高。而抑制miR-361-5p表達后IL-1β、TNFɑ等炎癥介質減少，并具有改善糖、脂肪代謝及胰島素抵抗的作用[16]。在一項經(jīng)高糖處理后的人臍靜脈內(nèi)皮細胞，發(fā)現(xiàn)下調的miR-361-3p使細胞因子信號通路抑制因子3(SOCS3)過表達，具有“海綿作用”的MALAT1可調控miR-361-3p表達，若敲除MALAT1可通過miR-361-3p/SOCS3軸減少炎癥介質的分泌[17]。在正常人群中也觀察到，低糖飲食的志愿者相比高糖飲食miR-361表達下降，并通過與體重相關的蛋白SH2B1結合，促進糖脂代謝，改善胰島素抵抗、降低心血管疾病的發(fā)生[18]。

miR-361在AS的慢性炎癥反應的過程中，出現(xiàn)兩種不同的觀點，考慮可能是不同的細胞中出現(xiàn)的不同病理生理反應。無論如何，如果能夠有效控制miR-361的表達，可能在一定程度上能夠延緩AS進一步發(fā)展。

2.2VSMCs增殖轉移 在正常的血管壁中，血管平滑肌常有收縮型與增殖型兩種表型，并具有很強的可塑性[19]。但在粥樣硬化斑塊形成過程中，血管壁內(nèi)皮損傷的同時常伴隨著不穩(wěn)定斑塊形成，激活的內(nèi)皮細胞及巨噬細胞產(chǎn)生多種趨化因子作用于平滑肌細胞，使VSMCs從中膜遷移至內(nèi)膜，并抑制其表型轉換，導致大量的增殖型VSMCs形成[20]。

血管平滑肌的增殖會加速膽固醇酯化速度及膽固醇酯堆積。Wang等[21]研究表明，ox-LDL誘導VSMCs增殖具有時間、劑量依賴性，經(jīng)ox-LDL預處理的VSMCs中miR-361-5p表達水平上調，靶向抑制ATP結合盒蛋白A1(ATP-binding cassette transporter A1, ABCA1)表達，促進VSMCs的增殖轉移。早期研究顯示，ABCA1可能經(jīng)JAK2/STAT3通路抑制VSMCs的增殖、促進凋亡，此外ABCA1在AS中具有降低膽固醇、影響細胞增殖凋亡、抑制炎癥因子、調節(jié)細胞分化等作用[22-2324]，其對膽固醇逆向轉運方式主要是通過載脂蛋白將膽固醇酯和磷脂轉移到細胞表面[25-26]。Wang等[19]研究還發(fā)現(xiàn)人母系表達基因3(maternal expressed gene, MEG3)作為ce RNA負性調控miR-361-5p，抑制VSMCs的增殖、促進凋亡。若在平滑肌中轉染si-MEG以敲除MEG3，miR-361-5p表達明顯上調，并促進VSMC增殖、抑制其凋亡。Zhang等[27]證實在缺氧后的VSMCs觀察到類似的結果，miR-361-5p水平升高，同時VSMCs增殖水平明顯增加。

由此可知，miR-361在AS中起著至關重要的作用，尤其是在AS纖維斑塊的形成過程中，調控慢性炎癥反應與血管平滑肌的重塑。如果能研發(fā)出miR-361靶向的相關藥物，可能為AS患者帶來更好的治療方向。

3 miR-361在心血管疾病中的相關應用

3.1miR-361與心肌梗死 急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)是在冠狀動脈粥樣硬化基礎上發(fā)生的一種急性心肌缺血，在全球范圍內(nèi)始終以高致死率、高致殘率影響著人類的生命健康。因此，對AMI的早期診斷治療以降低病死率、改善預后至關重要[28]。近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，miR-361參與調控心肌細胞的梗死與凋亡。

Wang 等[29]研究發(fā)現(xiàn)在心肌梗死患者中miR-361表達上調，并在早期表現(xiàn)出與AMI標志物肌鈣蛋白I(cTnI)相似的表達趨勢。同時，該研究觀察到PCI術后的患者miR-361下降，說明抑制miR-361在某種程度上具有保護心肌的作用。在另一項研究中也同樣地發(fā)現(xiàn)AMI患者中miR-361-5p表達水平升高，其中冠狀動脈側支循環(huán)良好患者MEG3水平下降[30]，根據(jù)相關研究證實抑制MEG3可減輕心肌細胞的損傷凋亡[31]。另外，在70例AMI小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，MEG3通過與p53靶向結合促進活性氧生成及心肌細胞凋亡。由慢病毒誘導MEG3敲除后，通過靶向調節(jié)p53蛋白水平，降低NF-κB和ERS介導的心肌細胞凋亡和氧化應激水平，不僅縮小了心肌梗死面積、心肌纖維化，而且明顯改善心功能[32]。正常的線粒體分裂、融合對線粒體功能至關重要，研究證明線粒體功能障礙與多種疾病相關，尤其是心臟疾病[33-35]。采用過氧化氫(hydrogen peroxide，H2O2)誘導心肌細胞凋亡的實驗發(fā)現(xiàn)，高表達的miR-361靶向抑制抗增殖蛋白 1(prohibitin 1, PHB1)，促進線粒體分裂與凋亡的作用，導致心肌細胞損傷加重，增加心肌梗死面積[36]。Wang等[37]證實，敲除miR-361后線粒體分裂與凋亡減少，保護了心肌組織，MDRL也參與了miR-361對線粒體分裂與凋亡的調控。內(nèi)皮祖細胞(endothelial progenitor cell, EPC)損傷也是AMI發(fā)生的重要因素，有研究表明，在有冠狀動脈病變的患者血標本中觀察到miR-361-5p表達上調，通過靶向抑制血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)轉錄水平，使EPC活性減低，抑制微血管的形成及細胞增殖。該研究在肢體缺血的動物模型中，敲除miR-361-5p后修復了病變的EPC，極大改善了缺血表現(xiàn)[38]。

miR-361可能具有加重心肌缺血性損傷，但也有部分研究者證明miR-361在減輕心肌梗死患者具有潛在的作用。在小鼠心肌缺血再灌注模型中觀察到，miR-361表達下調，誘導miR-361上調后通過靶向抑制BCL2/BAX的表達，細胞色素C(cytochromert, Cyt-C) 、半胱氨酸蛋白酶-3(cleaved caspase-3)下降，減少了心肌細胞及線粒體的凋亡[39]。Zhong等[40]、Su等[41]研究也證實miR-361可能具有保護心肌的作用。

miR-361與cTnI具有同等的應用價值[27]，但miR-361在心肌梗死方面的作用機制復雜，不同的損傷階段也有不同的表現(xiàn)，既有保護作用也有加重心肌損傷的影響。并且，miR-361對應不同的靶點，涉及多條不同的信號通路，故miR-361在心肌梗死方面仍需進一步研究，以評估m(xù)iR-361對AMI的早期診斷、治療的應用價值。

3.2miR-361與血管擴張性病變 血管瘤(hemangioma, HA)指先天或后天因素引起血管壁向外膨出，隨著血管瘤的尺寸逐漸增大其破裂風險隨之增加，甚至有大出血的可能。主要病理改變包括血管的慢性炎癥反應、細胞外基質降解、血管平滑肌細胞凋亡等[42]，多種炎癥因子和基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMPs)破壞動脈壁，引起動脈壁彈性板、層黏連蛋白和膠原的破壞以及平滑肌增殖轉移等一系列反應，最終形成動脈瘤。Yu等[43]研究表明與正常組織相比，HA患者中miR-361-5p受ceRNA NEAT1調控使miR-361-5p表達降低，而miR-361-5p過表達可抑制VEGFA，減少血管內(nèi)皮細胞(vascular endothelial cell, ECs)增殖轉移，抑制VSMCs表型轉換，延緩血管瘤的形成。在針對血管瘤患者的相關研究還發(fā)現(xiàn)，VSMCs過表達具有促進MMPs、彈性蛋白與膠原蛋白合成[44]，還伴隨著MMP-9升高[45]，參與調控細胞外基質的降解，進一步加速動脈瘤的形成。

遺傳性毛細血管擴張癥(hereditary hemorrhagic telangiectasia, HHT)是一種罕見的常染色體顯性遺傳性血管疾病，以血管生成失調，導致毛細血管擴張和動靜脈畸形(arteriovenous malformations, AVM)為特征[46]，與ENG, ACVRL1, SMAD4等基因 (tie2-expressing monocytes, TEM)發(fā)現(xiàn)miR-361-3p表達下調，靶向提高胰島素生長因子1(insulin-like growth factor I, IGF1)mRNA水平，相關研究表明IGF1通過PI3K/AKT通路促進血管生成因子表達，發(fā)揮促血管生成的作用，從而導致動靜脈畸形[47-49]。不僅如此，在腦海綿狀血管畸形(cerebral cavernous vascular malformation, CCM)患者中同樣觀察到miR-361-5p下調，通過調控Ras相關的C3肉毒毒素底物1(ras related C3 botulinum toxin substrate, RAC1), 與腦海綿狀血管瘤因子2來調節(jié)p38 MAPK級聯(lián)反應[50-51]，最終導致海綿狀畸形的血管形成。

miR-361在血管病變的發(fā)生發(fā)展中具有重要的調控作用，盡管各種作用的部位與機制不盡相同，但結合上述研究可推測促進miR-361高表達，有助于緩解血管病變，未來可能作為血管相關疾病的一種治療方式。

3.3miR-361與肺動脈高壓 肺動脈高壓(pulmonary artery hypertension, PAH)發(fā)生的病理基礎是肺動脈損傷，包括血管收縮、平滑肌細胞異常增殖和細胞外基質異常聚集，引起的血管重塑、原位血栓形成，導致肺動脈阻力增加，甚至右心衰直至死亡[52]。

40例PAH患者肺動脈血管平滑肌中發(fā)現(xiàn)miR-361-3p表達下調，在血清素處理后的肺動脈血管平滑肌中發(fā)現(xiàn)，通過誘導miR-361-3p高表達后，明顯抑制平滑肌增殖轉移，并通過靶向抑制五羥色胺轉運體(serotonin transporter, SERT)，阻滯細胞周期并促進平滑肌凋亡，從而減輕血管重塑。該研究還發(fā)現(xiàn)miR-361-3p低表達患者，肺動脈阻力更高[53]。Massimo等[54]報道了缺氧處理人臍靜脈內(nèi)皮細胞中miR-361的表達下調，而生長抑素(somatostatin, SRIF)通過缺氧誘導因子(hypoxia-inducible factor, HIF-1α)的積累逆轉了下調的miR-361，在SRIF與miR-361的共同作用下抑制VEGF的釋放，同樣也減輕了血管重塑的發(fā)生。

但miR-361在PAH的機制復雜，不同部位或是不同的預處理產(chǎn)生的作用也不同。Wei等[55]研究發(fā)現(xiàn)PAH患者血液中的miR-361-5p顯著上調。同時Zhang等[25]也表明與對照組相比，低氧誘導增殖的肺動脈血管平滑肌中，miR-361-3p的升高以HIF-1α依賴性的方式發(fā)生，而炎癥因子TNF-α和IL-6并不能影響miR-361-3p的表達，且miR-361-3p與ABCA1的3′非翻譯區(qū)(3′UTR)結合后使其mRNA水平降低，增強膽固醇的逆轉運，使肺動脈血管平滑肌增殖轉移增加，這種作用可能是通過抑制JAK/STAT3通路。若抑制miR-361-3p表達或促進ABCA1的表達，可顯著減少肺動脈血管平滑肌的增殖轉移與細胞凋亡，最終減輕肺動脈血管平滑肌的病理性重塑。同時該試驗也指出，miR-361-5p在缺氧條件下可能具有細胞類型特異性表達模式，肺動脈血管平滑肌及主動脈平滑肌細胞miR-361-5p表達升高，而內(nèi)皮細胞和成纖維細胞反而下降。

3.4miR-361與靜脈血栓形成 靜脈血栓栓塞癥(venous thromboembolism, VTE)是常見的慢性心血管疾病之一，由于高齡、惡性腫瘤、手術、妊娠、凝血酶原突變等誘發(fā)因素，使深靜脈血栓(deep venous thrombosis, DVT)發(fā)病率逐年升高，甚至發(fā)生肺栓塞(pulmonary embolism, PE)導致患者死亡[56]。目前常用的監(jiān)測指標包括：D-二聚體、凝血酶生成潛力(endogenous thrombin potential, ETP)、P-選擇素、血漿TGFβ等，但尚缺乏特異性的指標，且長期口服抗凝藥會增加出血風險。近年研究發(fā)現(xiàn)，miR-361在靜脈血栓形成方面發(fā)揮一定的作用，并可能是指導DVT的另一種治療方式。EPCs不僅能維持血管完整性、防止內(nèi)皮細胞損傷，還具有溶解血栓的作用[57-58]。Yang等[59]在小鼠的EPCs中發(fā)現(xiàn)，抑制miR-361-5P可上調靶基因成纖維細胞生長因子1(fibroblast growth factor 1, FGF1)，血管生成因子分泌、EPCs增殖轉移增加，促進新生血管生成，有助于體內(nèi)靜脈血栓的溶解。此外，在39例VTE復發(fā)的患者中觀察到下調的miR-361-5p抑制血管平滑肌的增殖轉移、促進新生血管，可能與TGFβ1/2通路的激活有關[60]。EPCs移植或是靶向抑制miR-361-5p的治療方式，可能在未來為DVT靶向藥物的應用開拓一個新領域。

3.5miR-361與鹽敏感高血壓 鹽敏感高血壓(salt-sensitive hypertension, SSH)是原發(fā)性高血壓的一種中間遺傳表型，也是心血管疾病發(fā)生的獨立危險因素，盡管研究證明了鹽攝入與高血壓間密切關系，但仍存在個體差異和遺傳易感性[61]。SSH的病因尚未明確，可能與腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(RAAS)、離子和水通道、內(nèi)皮系統(tǒng)、交感神經(jīng)系統(tǒng)和利鈉肽系統(tǒng)相關[62]。Qi等[63]研究發(fā)現(xiàn)在鹽敏感小鼠模型中miR-361-5p表達下調，通過軟件分析發(fā)現(xiàn)PRKCA可能是其潛在靶點，PRKCA蛋白參與鈣信號、血管平滑肌收縮、血管內(nèi)皮生長因子信號和醛固酮調節(jié)的鈉重吸收途徑[64]。有研究也證實在SSH患者中miR-361-5p表達降低，OTX1-7:1充當miR-361-5p的海綿，可能通過參與調控鈉離子轉運體而引起SSH。

心血管疾病始終是威脅人類生命健康一大類疾病，僅靠目前的治療并不能從根本上預防發(fā)病率、高病死率。miR-361作為一類非編碼RNA，不僅在各種腫瘤性疾病中發(fā)現(xiàn)miR-361的特異性表達，而且隨著近年對miR-361的深入研究發(fā)現(xiàn)，miR-361在各種心血管疾病都有其相對獨特的表現(xiàn)，并且涉及各種靶基因與通路，調控其表達可減輕相關心血管疾病的病理損害，減緩疾病進展，但相關的機制復雜，部分尚存在爭議，仍需要進一步的探索。未來若能在miR-361的基礎上深入研究，發(fā)展出相應的診斷、治療，尤其是針對miR-361的靶向治療，可能為心血管疾病帶來突破性的成果。