長(zhǎng)鏈非編碼RNA與RA相關(guān)性及中醫(yī)藥干預(yù)的研究進(jìn)展

劉莉梅 杜小正 方曉麗* 劉強(qiáng) 李福欣 張小娜 劉翠 王海東 田雪梅

1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)，甘肅 蘭州 730000 2.甘肅省中醫(yī)院，甘肅 蘭州 730000

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)是以滑膜細(xì)胞增生和血管翳形成為主要病理改變的自身免疫性疾病[1]，其發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚。近年來(lái)被稱為遺傳噪音的長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long noncoding RNA, LncRNA)被證實(shí)在RA等自身免疫系統(tǒng)疾病中存在差異性表達(dá)并參與疾病發(fā)生和發(fā)展，有望成為RA診斷的重要標(biāo)志物和新的治療靶點(diǎn)[2-3]。中醫(yī)藥調(diào)控LncRNA治療RA逐步成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。現(xiàn)將LncRNA在RA發(fā)生發(fā)展中的作用及中醫(yī)藥干預(yù)的進(jìn)展綜述如下。

1 LncRNA概述

LncRNA是由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄形成的轉(zhuǎn)錄本長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸、且只有少數(shù)可翻譯成多肽的RNA調(diào)控分子[4]。目前，有關(guān)LncRNA的分類醫(yī)學(xué)界尚無(wú)確切標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)的分類方式是依據(jù)基因組位置的不同，將其分為反義型、內(nèi)含子型、重疊轉(zhuǎn)錄型、長(zhǎng)鏈基因間型、反義上游雙向啟動(dòng)子型和eRNA 6類[5]。研究證實(shí)，LncRNA在多種重要的生物學(xué)過(guò)程中扮演著重要角色，具有信號(hào)分子、分子誘導(dǎo)、導(dǎo)向分子及分子支架等生物學(xué)功能[6]，在DNA調(diào)控、轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻譯調(diào)控、翻譯后修飾調(diào)控及表觀遺傳等層面發(fā)揮重要功能[7]。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)和基因組學(xué)的發(fā)展，LncRNA與RA的相關(guān)性不斷被揭示，有望成為RA診斷和預(yù)后的重要標(biāo)志物及新的治療靶點(diǎn)。

2 LncRNA與RA發(fā)生的相關(guān)性

2.1 LncRNA調(diào)控免疫細(xì)胞的分化及功能

免疫細(xì)胞失衡是導(dǎo)致RA發(fā)生的重要原因[8]。研究[9]發(fā)現(xiàn)，LncRNA參與免疫調(diào)節(jié)過(guò)程，一定程度上調(diào)控著免疫細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)與功能，在固有免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮重要作用，主要體現(xiàn)于以下3個(gè)方面。

2.1.1LncRNA調(diào)控樹(shù)突狀細(xì)胞(dentriticcell, DC)的分化及功能：DC-T細(xì)胞相互作用是自身免疫性疾病發(fā)生的基礎(chǔ)，早期RA患者滑膜組織中DC細(xì)胞向T細(xì)胞發(fā)生聚集，以激活幼稚T細(xì)胞分泌炎癥因子[10]。研究[11]發(fā)現(xiàn)，DC分化過(guò)程與DC中特異性高表達(dá)的Lnc-DC密切相關(guān)，其通過(guò)與細(xì)胞質(zhì)中轉(zhuǎn)錄因子STAT3結(jié)合，阻止SHP-1與STAT3的結(jié)合和去磷酸化，促進(jìn)STAT3在Y705位的磷酸化，進(jìn)而調(diào)控DC的分化，促進(jìn)DC細(xì)胞向T細(xì)胞的分化；若敲除Lnc-DC則無(wú)法有效地啟動(dòng)CD4+T細(xì)胞在病原體刺激后分泌炎癥因子，減輕RA炎癥反應(yīng)。

2.1.2LncRNA調(diào)控T細(xì)胞向調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatoryT cells, Treg)分化及Treg細(xì)胞功能：研究[12]證實(shí)，多數(shù)RA患者外周血中Th17細(xì)胞構(gòu)成比增高且Treg細(xì)胞構(gòu)成比下降，而Th17/Treg細(xì)胞的不平衡是RA發(fā)生的標(biāo)志。LncRNA FLICR特異性表達(dá)于Treg細(xì)胞中，其可通過(guò)順式作用與CNS3-AR5結(jié)合增強(qiáng)FOXP3的表達(dá)，促進(jìn)T細(xì)胞向Treg的分化及Treg細(xì)胞功能的發(fā)揮，從而影響RA的發(fā)生[13]。

2.1.3LncRNA調(diào)控T細(xì)胞向Th1細(xì)胞分化：RA患者體內(nèi)Th2型細(xì)胞比例下降，Th1型細(xì)胞比例增高，Th1/Th2細(xì)胞失衡亦是介導(dǎo)RA的重要原因之一。Ranzani等[14]發(fā)現(xiàn)，LncRNA linc-MAF-4在Th1細(xì)胞中特異性表達(dá)，其通過(guò)抑制MAF表達(dá)促使T細(xì)胞向Th1細(xì)胞分化，而基因敲除Linc-MAF-4后，CD4+T細(xì)胞直接分化為T(mén)h2細(xì)胞系，從而影響Th1/Th2細(xì)胞的免疫平衡，導(dǎo)致RA的發(fā)生。

2.2 LncRNA調(diào)控DNA甲基化

研究[15]發(fā)現(xiàn)，表觀遺傳學(xué)參與了RA發(fā)病過(guò)程，其中DNA甲基化與RA的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān)，其主要集中于成纖維樣滑膜細(xì)胞、以T細(xì)胞及B細(xì)胞為代表的外周血單個(gè)核細(xì)胞中，通過(guò)調(diào)節(jié)基因的表觀沉默及部分類型的細(xì)胞行為在RA發(fā)生發(fā)展的各個(gè)階段發(fā)揮作用。已經(jīng)證實(shí)LncRNA HOTTIP與SFRPI甲基化和Wnt信號(hào)有關(guān)，其通過(guò)聚集Dnmt3b和活化Wnt信號(hào)通路介導(dǎo)SFRPI甲基化發(fā)生而導(dǎo)致RA炎癥發(fā)生[16]。同理，LncRNA FER1L4亦通過(guò)靶向甲基化位點(diǎn)NLRC5參與RA發(fā)生[17]。因此，LncRNA可通過(guò)調(diào)節(jié)甲基化位點(diǎn)調(diào)控RA發(fā)生。

3 LncRNA與RA發(fā)展的相關(guān)性

3.1 LncRNA促進(jìn)氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致一系列炎性細(xì)胞因子浸潤(rùn)、蛋白酶分泌增加及大量氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生。RA患者線粒體膜因氧化應(yīng)激過(guò)程使線粒體的內(nèi)容物大量進(jìn)入胞質(zhì)，參與自身抗體的產(chǎn)生，成為炎癥反應(yīng)中的重要環(huán)節(jié)[18]。目前研究[19]已證實(shí)，Linc 00638在RA-FLS患者中表達(dá)下調(diào)，其與ROS、IL-6表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，與SOD、IL-4表達(dá)呈正相關(guān)，可見(jiàn)RA-FLS中低表達(dá)的Linc 00638可促進(jìn)RA氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)。

3.2 LncRNA促進(jìn)炎癥反應(yīng)

病變部位持續(xù)炎癥反應(yīng)是RA主要的發(fā)病機(jī)制，許多表達(dá)失調(diào)的LncRNAs參與了RA的炎癥反應(yīng)[20]。研究[21]發(fā)現(xiàn)，RA患者血清中高表達(dá)的LncRNA THRIL可通過(guò)激活PI3K/AKT信號(hào)通路促進(jìn)RA FLSs細(xì)胞中TNF-α、ESR應(yīng)答，進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng)。巨噬細(xì)胞NF-κB通路的激活因子LncRNA-COX2在RA中高表達(dá)，其通過(guò)SWI/SNF介導(dǎo)的染色質(zhì)重塑而形成lincRNA-COX2/SWI/SNF，調(diào)控巨噬細(xì)胞中晚期炎癥基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)促炎因子分泌，以加速RA發(fā)展[22]。

3.3 LncRNA促進(jìn)RA-FLS增殖-凋亡失衡

成纖維樣滑膜細(xì)胞(FLS)是RA發(fā)生的關(guān)鍵細(xì)胞，在免疫細(xì)胞或細(xì)胞因子刺激下，F(xiàn)LS活化，分泌炎性因子和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)，導(dǎo)致RA炎癥反應(yīng)及骨和軟骨的破壞[23]。因此，控制FLS局部增生并誘導(dǎo)其凋亡是改善RA預(yù)后的關(guān)鍵。研究[24]表明，RA-FLSs中高表達(dá)的LncRNA LOC100912373可與miR-17-5p競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，解除其對(duì)磷酸肌醇依賴的蛋白激酶1(PDK1)的抑制，加速AKT的磷酸化，導(dǎo)致FLSs過(guò)度增殖。而RA滑膜組織及FLSs中低表達(dá)的LncRNA GAS5及MALAT1分別作用于caspase-3/-9及PI3K/AKT信號(hào)通路抑制FLSs凋亡[25-26]。RA-FLSs中高表達(dá)的LncRNA HOXB-AS3可通過(guò)海綿化miR-379-5p表達(dá)，促進(jìn)RA患者滑膜成纖維細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[27-28]?？梢?jiàn)，LncRNA可促進(jìn)RA-FLSs增殖-凋亡失衡狀態(tài)，加速RA發(fā)展。

3.4 LncRNA促進(jìn)骨破壞的形成

RA骨破壞多與破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞的相互作用密切相關(guān)，而LncRNA在骨的破壞和形成過(guò)程中扮演著重要角色[29]。研究[30]表明，LncRNA-NEAT1能夠抑制成骨細(xì)胞的形成，促進(jìn)巨噬細(xì)胞系RAW264. 7向破骨細(xì)胞分化，促進(jìn)骨質(zhì)疏松，引起骨破壞。而LncRNA Jak3通過(guò)上調(diào)NFATc1的表達(dá)，促進(jìn)Ctsk的表達(dá)水平，從而促進(jìn)MSU誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞分化，最終導(dǎo)致骨破壞[31]。此外，LncRNA AK077216可通過(guò)抑制破骨細(xì)胞前體細(xì)胞凋亡，促進(jìn)T細(xì)胞核因子1的表達(dá)，以促進(jìn)破骨細(xì)胞形成，加速骨吸收[32]。

4 LncRNA與RA治療的相關(guān)性

LncRNA不僅參與RA的發(fā)生和發(fā)展，還與RA的診斷和治療密切相關(guān)，通過(guò)調(diào)控異常表達(dá)的LncRNA減輕RA炎癥反應(yīng)、改善氧化應(yīng)激、抑制細(xì)胞異常增殖及促進(jìn)細(xì)胞凋亡等。Qing等[33]通過(guò)上調(diào)RA-FLS中低表達(dá)的LncRNA OIP5-AS1，發(fā)現(xiàn)其可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miR-448上調(diào)其靶基因PON1的表達(dá)及促進(jìn)NF-κB通路失活從而減輕炎癥反應(yīng)。同樣，上調(diào)RA-FLS患者Linc 00638的表達(dá)后，可顯著降低ROS、IL-6的表達(dá)，提升SOD、IL-4的表達(dá)，改善氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)[19]。而經(jīng)過(guò)槲皮素處理后RA-FLS中LncRNA MALAT1的表達(dá)上調(diào)，抑制PI3K/AKT途徑的活化誘導(dǎo)RA-FLS凋亡[26]。此外，在RA滑膜組織中通過(guò)吸附miR-328而低表達(dá)的LncRNA MEG3，在上調(diào)其表達(dá)后，降低了RA滑膜細(xì)胞炎性因子濃度，誘導(dǎo)滑膜細(xì)胞的凋亡并減少其增殖和侵襲[34]。

5 中醫(yī)藥調(diào)節(jié)RA-LncRNA的作用及其機(jī)制

5.1 中藥單體

5.1.1雷公藤內(nèi)酯(triptolide)：雷公藤內(nèi)酯是雷公藤的主要活性成分，具有抗炎及免疫抑制作用，對(duì)于RA具有顯著的治療作用，可抑制RA-FLS細(xì)胞增殖、遷移、侵襲以及炎癥反應(yīng)。Piao等[35-36]通過(guò)構(gòu)建CIA大鼠模型及分離培養(yǎng)RA-FLS細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)LncRNA RP11-83J16.1通過(guò)調(diào)節(jié)RA-FLS細(xì)胞中URI1、FRAT1和β-catenin的表達(dá)導(dǎo)致RA-FLS增殖、遷移、侵襲及炎癥，經(jīng)雷公藤內(nèi)酯處理后，LncRNA RP11-83J16.1的表達(dá)降低，RA-FLS細(xì)胞增殖、遷移、侵襲及TNF-α、IL-1β、IL-6、URI1、MMP-3等的表達(dá)被抑制。上述結(jié)果提示，雷公藤內(nèi)酯可通過(guò)抑制LncRNA RP11-83J16.1的表達(dá)，減輕RA-FLS的增殖、侵襲和炎癥反應(yīng)。

5.1.2(5R)-5-羥基雷公藤內(nèi)酯醇((5R)-5-hydroxytriptolide, LLDT-8)：LLDT-8是一種新型的雷公藤內(nèi)酯衍生物。Zhou等[37]發(fā)現(xiàn)，LLDT-8可上調(diào)RA-FLS細(xì)胞中LncRNA WAKMAR2的表達(dá)，而WAKMAR2可通過(guò)海綿化miR-4478，使miR-4478靶基因E2F1上調(diào)，激活下游p53信號(hào)通路，進(jìn)而降低細(xì)胞增殖相關(guān)基因PCNA和CyclinD1及細(xì)胞因子MMP-3、IL-1和IL-6的表達(dá)，提示LLDT-8可通過(guò)調(diào)控WAKMAR2/miR-4478/E2F1/p53軸抑制RA-FLS的增殖和侵襲及細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

5.1.3紫草素(Shikonin)：紫草素是從紫草中分離出的化學(xué)成分，可減輕RA炎癥反應(yīng)及軟骨破壞等。Yang等[38]發(fā)現(xiàn)，紫草素可顯著增強(qiáng)LncRNA-NR024188和SOCS3的表達(dá)，抑制IL-6、IL-8和MMPs的表達(dá)及RA-FLS細(xì)胞的增殖，并顯示出劑量依賴性；而NR024118被干擾后，SOCS3表達(dá)降低，IL-6、IL-8和MMPs表達(dá)升高?？梢?jiàn)紫草素通過(guò)上調(diào)lncRNA-NR024118抑制RA-FLS細(xì)胞的炎癥反應(yīng)及組織破壞。

5.1.4丹參酮IIA(TanshinoneIIA, TanIIA)：丹參酮IIA是從丹參BUNGE根中提取的一種植物化學(xué)物質(zhì)，具有抗炎、促凋亡和抗腫瘤的作用。Li等[25]發(fā)現(xiàn)，RA-FLS細(xì)胞中LncRNA GAS5明顯下調(diào)，GAS5下調(diào)抑制了caspase-3和caspase-9的表達(dá)，并激活PI3K/AKT通路，提示低表達(dá)的LncRNA GAS5具有抗RA-FLS細(xì)胞凋亡的作用。而用TanIIA處理后，發(fā)現(xiàn)GAS5、caspase-3、caspase-9、Bax表達(dá)上調(diào)，Bcl-2表達(dá)下調(diào)，PI3K/AKT信號(hào)通路抑制，促進(jìn)了RA-FLS細(xì)胞凋亡，而敲除GAS5后抑制了TanIIA在RA-FLS中的促凋亡作用，可見(jiàn)丹參酮IIA促進(jìn)RA-FLS細(xì)胞的凋亡作用取決于其可上調(diào)LncRNA GAS5的表達(dá)。

5.1.5槲皮素(Quercetin)：槲皮素是類黃酮家族的一員，已被證實(shí)對(duì)RA有顯著療效。Pan等[26]發(fā)現(xiàn)，RA-FLS細(xì)胞中LncRNA MALAT1及促凋亡因子caspase-3和caspase-9表達(dá)下調(diào)，PI3K/AKT信號(hào)通路被激活，表明RA-FLS凋亡抑制，而用槲皮素處理RA-FLS后，發(fā)現(xiàn)MALAT1的表達(dá)顯著上調(diào)，RA-FLS凋亡被促進(jìn)，而對(duì)槲皮素處理的RA-FLS中MALAT1敲除后，RA-FLS凋亡被抑制。提示槲皮素通過(guò)上調(diào)LncRNA MALAT1促進(jìn)RAFLS細(xì)胞的凋亡。

5.1.6黃芪甲苷(Astragaloside, AST)：黃芪甲苷是從黃芪中提取的有效成分，主要活性成分為AST-IV，具有抗氧化、抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用，可有效改善RA癥狀。Jiang等[39]發(fā)現(xiàn)，AST在RA的發(fā)展過(guò)程中對(duì)差異表達(dá)的LncRNA有調(diào)控作用，LncRNA(MRAK012530、MRAK132628、MRAK003448和XR_006457)可作為AST的潛在治療靶點(diǎn)。之后該團(tuán)隊(duì)從佐劑性RA模型大鼠中分離出FLSs，發(fā)現(xiàn)通過(guò)海綿化miR-17-5p而高表達(dá)LncRNA LOC100912373可上調(diào)PDK1的表達(dá)，以增強(qiáng)RA-FLS細(xì)胞的增殖；而經(jīng)AST處理后，發(fā)現(xiàn)AST下調(diào)LncRNA LOC100912373，miR-17-5p上調(diào)，PDK1信號(hào)通路抑制，RA-FLS細(xì)胞增殖減輕。提示AST通過(guò)調(diào)節(jié)LncRNA LOC100912373和miR-17-5p/PDK1軸抑制了RAFLSs細(xì)胞的增殖[40]。

5.2 中藥復(fù)方

5.2.1烏頭湯(Wutoudecoction, WTD)：WTD能有效延緩RA的發(fā)展，抑制RA模型大鼠疾病的嚴(yán)重程度，而被廣泛用于RA治療。Wu等[41]通過(guò)構(gòu)建佐劑性RA大鼠模型，并體外培養(yǎng)及運(yùn)用IL-1β、WTD聯(lián)合IL-1β處理軟骨細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)WTD未處理的IL-1β誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞中SHC1的mRNA和蛋白水平均有升高，Ras信號(hào)通路被激活，提示IL-1β誘導(dǎo)的RA大鼠關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)及軟骨被破壞。而WTD處理后改善了其炎癥及軟骨破壞程度。其機(jī)制主要是WTD誘導(dǎo)了Ahr從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核，與LncRNA LOC101928120的啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合，促進(jìn)了LOC101928120的表達(dá)，而LOC101928120將HDAC1招募到SHC1基因啟動(dòng)子上，從而抑制SHC1的表達(dá)以減少I(mǎi)L-1β的分泌，減輕RA炎癥。可見(jiàn)，WDT可通過(guò)調(diào)節(jié)Ahr/LOC101928120/SHC1通路減輕RA炎癥及軟骨損傷程度。

5.2.2化瘀強(qiáng)腎通痹方(HuayuQiangshen Tongbi formula, HQT)：HQT被認(rèn)為是一種安全、有效的臨床治療RA的中藥復(fù)方。Wang等[42]發(fā)現(xiàn)，RA患者血清及CIA小鼠模型中LncRNA uc.477表達(dá)上調(diào)，miR-19b表達(dá)下調(diào)。LncRNA uc.477直接與pri-miR-19序列結(jié)合，導(dǎo)致Drosha或Pasha誘導(dǎo)的pri-miR-19剪切被干擾，以致成熟miR-19b的產(chǎn)生減少，使miR-19b與其靶基因TNFRSF12A結(jié)合所抑制的TLR2的表達(dá)增加，從而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)。而用HQT處理體外HFLS-RA及CIA小鼠模型后，發(fā)現(xiàn)LncRNA uc.477和miR-19b的表達(dá)正?；?。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均表明，HQT可抑制LncRNA uc.477的表達(dá)，促進(jìn)成熟的miR-19b的生成以減輕RA炎癥。

6 小結(jié)與展望

LncRNA在RA中的作用是RA機(jī)制研究的新領(lǐng)域，其通過(guò)調(diào)控免疫細(xì)胞分化、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激及骨破壞形成等參與了RA的發(fā)生和發(fā)展，調(diào)節(jié)其差異表達(dá)可有效改善RA病情。中醫(yī)藥具有多向、多靶點(diǎn)的調(diào)控作用，可有效減輕RA炎癥反應(yīng)、抑制RA-FLS的增殖及促進(jìn)其凋亡等。但到目前為止的研究仍存在以下不足：①LncRNA種類繁多，尚有許多LncRNA與RA的相關(guān)性作用機(jī)制未被揭示；②LncRNA與RA關(guān)系研究文獻(xiàn)報(bào)道有限，且LncRNA參與調(diào)控RA發(fā)生和發(fā)展的作用機(jī)制也不盡相同，尚需大量基礎(chǔ)研究明確其相關(guān)性及作用機(jī)制；③中藥干預(yù)RA中LncRNA的表達(dá)具有廣闊的研究前景但仍處于探索階段，雖然有研究認(rèn)為中藥通過(guò)調(diào)控LncRNA對(duì)RA有治療作用，但尚未開(kāi)發(fā)出安全、有效的藥物來(lái)干預(yù)RA進(jìn)展中的LncRNA表達(dá)情況，其次針灸對(duì)RA療效明確，但通過(guò)調(diào)控LncRNA治療RA尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。因此，希望在未來(lái)的臨床及實(shí)驗(yàn)研究中，依據(jù)中醫(yī)藥理論不斷深入探索中醫(yī)藥干預(yù)LncRNA的差異性表達(dá)在RA中的作用機(jī)制，以期為中醫(yī)藥防治RA提供新的思路與方法。