microRNA-200a 在肝病發(fā)生發(fā)展中的作用

陳澤山，楊貽鈴，藍(lán)紅妮，朱文琳，王淼東，梁杏秋，文 彬，鄧 鑫

（1.廣西中醫(yī)藥大學(xué)，廣西 南寧 530001；2.廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬瑞康醫(yī)院，廣西 南寧 530001；3.廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，廣西 南寧 530001）

miRNA 是在真核生物中發(fā)現(xiàn)具有約22 個核苷酸的內(nèi)源非編碼小RNA，通過與靶基因的3'非翻譯區(qū)（3'untranslated area，3'‐UTR）結(jié)合，導(dǎo)致靶基因降解或者翻譯抑制，實(shí)現(xiàn)負(fù)調(diào)控基因表達(dá)，參與調(diào)節(jié)人體各種復(fù)雜的病理、生理過程［1］。此外，miRNA還參與細(xì)胞的存活、增殖、自噬和凋亡等過程［2］。miRNA‐200a 是miRNA‐200 家族重要的亞族，由染色體1p33.36 基因轉(zhuǎn)錄而來［3］。目前，越來越多的證據(jù)表明，miRNA‐200a 參與多種肝病發(fā)生、發(fā)展的調(diào)控，本文主要對miRNA‐200a 通過靶向其下游靶基因間接調(diào)控多種肝病發(fā)生、發(fā)展的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 miRNA-200a 與非酒精性脂肪性肝病

非酒精性脂肪性肝?。╪on‐alcoholic fatty liver disease，NAFLD）是最常見的慢性肝臟疾病之一，與肥胖、代謝異常、胰島素抵抗等有關(guān)，其發(fā)病率在不斷上升，脂肪變性是該疾病的初始階段，其特征是肝細(xì)胞中的脂質(zhì)積累，可進(jìn)展為伴有炎癥和不同程度纖維化的非酒精性脂肪性肝炎，進(jìn)一步增加發(fā)生肝硬化和肝細(xì)胞癌的風(fēng)險［4］。而氧化應(yīng)激被認(rèn)為是其發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵因素［5］。Zhao 等［6］研究表明，上調(diào)miRNA‐200a 的表達(dá)水平可有效抑制大鼠肝臟的脂質(zhì)沉積，機(jī)制可能為過表達(dá)的miRNA‐200a 與其下游靶基因 Kelch 樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1（kelch‐like epichlorohydrin‐associated protein 1，Ke‐ap1）結(jié)合，上調(diào)核因子E2 相關(guān)因子2（nuclear factor E2 related factor 2，Nrf2）的表達(dá)，激活Nrf2 抗氧化應(yīng)激途徑，進(jìn)而降低硫氧還蛋白相互作用蛋白（thio‐redoxin interacting protein，TXNIP）和核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3（nucleotide‐binding oligo‐merization domain‐like receptor protein 3，NLRP3）炎性體的表達(dá)，TXNIP 及NLRP3 炎性體可干擾脂質(zhì)代謝相關(guān)蛋白，從而引起炎癥和脂質(zhì)沉積。Huang等［7］研 究 發(fā) 現(xiàn)，細(xì) 胞 色 素P450 3A4（cytochrome P450 3A4，CYP3A4）是miRNA‐200a‐3p 的下游靶基因之一，在肝細(xì)胞中下調(diào)CYP3A4 的表達(dá)，可促進(jìn)肝臟的脂肪變性，加速NAFLD 的進(jìn)展?？偟膩碚f，可分別通過靶向miRNA‐200a/Keap1/Nrf2、miRNA‐200a‐3p/CYP3A4 途徑抑制、促進(jìn)脂肪肝。

2 miRNA-200a 與酒精性肝病

酒精性肝病（alcoholic liver disease，ALD）指的是因乙醇攝入過多引起的肝病。隨著ALD 進(jìn)一步發(fā)展，ALD 可發(fā)展為酒精性肝纖維化和肝硬化。全世界每年約有50 萬人死于ALD，這給社會造成了巨大的醫(yī)療負(fù)擔(dān)［8］。有證據(jù)表明，miRNA‐200a 可通過靶向其下游靶基因調(diào)控ALD 的進(jìn)展［9］。

Zhao 等［9］研究發(fā)現(xiàn)，與正常肝細(xì)胞比較，ALD小鼠肝細(xì)胞中miRNA‐200a 的表達(dá)升高，高表達(dá)的miRNA‐200a 可直接與其下游靶基因E 盒結(jié)合鋅指蛋 白2（zinc finger E ‐box binding homeobox 2 ，ZEB2）結(jié)合使ZEB2 的表達(dá)受到抑制，ZEB2 是一種上皮‐間質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial‐mesenchymal transition，EMT）激活劑，參與細(xì)胞的分化、增殖和凋亡等過程，其表達(dá)下調(diào)可誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡［10］，進(jìn)而加速ALD 的進(jìn)展。因此，miRNA‐200a 可通過靶向miR‐NA‐200a/ZEB2 途徑加劇酒精性肝病的進(jìn)展［9］。

3 miRNA-200a 與藥物性肝損傷

藥物性肝損傷（drug‐induced liver injury，DILI）是由于使用對肝臟具有毒性的藥物導(dǎo)致的肝損傷，DILI 的嚴(yán)重程度可從輕度的血清氨基轉(zhuǎn)移酶升高到嚴(yán)重的肝損傷，甚至誘發(fā)急性肝衰竭甚至死亡［11］。目前，全胃腸外營養(yǎng)（total parenteral nutri‐tion，TPN）已被廣泛用于無法口服的胃腸道功能障礙的早產(chǎn)兒和其他新生兒的營養(yǎng)支持［12］。含有1%多種維生素制劑的腸胃外營養(yǎng)中測量的過氧化物濃度在200 μM 至400 μM 之間變化［13］，嬰兒由于其未成熟的抗氧化劑防御作用而具有更高的TPN 介導(dǎo)的氧化應(yīng)激風(fēng)險，并且TPN 產(chǎn)生的氧化應(yīng)激通常與嬰兒的肝損害有關(guān)［14］。在一項(xiàng)TPN 導(dǎo)致的DILI研究［15］中，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過TPN 喂養(yǎng)大鼠7 d 后，大鼠肝臟中miRNA‐200a‐3p 的表達(dá)上調(diào)；miRNA‐200a‐3p 可直接與其下游靶基因P38α結(jié)合下調(diào)P38a的表達(dá)，進(jìn)而抑制絲氨酸473 上的Akt 磷酸化水平，觸發(fā)肝細(xì)胞中的凋亡信號通路誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡從而導(dǎo)致肝損傷［16］；另外在氧化應(yīng)激的狀態(tài)下，p38α 可以直接在絲氨酸33 處磷酸化p53 ，磷酸化的P53 通過與miRNA‐200 啟動子直接締合并激活肝細(xì)胞中miR‐200 家族成員的轉(zhuǎn)錄，增加了miRNA‐200a‐3p 的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)miRNA‐200a‐3p 誘導(dǎo)的肝細(xì)胞凋亡［15］。因此，miR‐200a‐3p 可通過靶向miR‐200a‐3p/p38 途徑促進(jìn)肝損傷。往后可利用miRNA‐200a‐3p在藥物引起的氧化應(yīng)反應(yīng)下促進(jìn)肝損傷的過程作為研究基礎(chǔ)，為藥物誘導(dǎo)DILI 甚至是肝衰竭研發(fā)出解毒劑做出貢獻(xiàn)。

4 miRNA-200a 與肝纖維化

肝纖維化是損傷的肝組織過度修復(fù)的一種病理狀態(tài)，其特征是肝組織內(nèi)以膠原蛋白為主的細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）過度沉積［17］，若不及時控制，可發(fā)展為肝硬化甚至是肝癌。有研究表明，肝星狀細(xì)胞（hepatic stellate cells，HSC）過度活化是導(dǎo)致肝纖維化的主要原因，由于被激活的HSC 可轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞，而成纖維細(xì)胞可分泌膠原蛋白加重ECM 的沉積，進(jìn)而加速肝纖維化的進(jìn)展［18］。因此，抑制HSC 活化能阻止肝纖維化進(jìn)一步發(fā)展甚至逆轉(zhuǎn)肝纖維化［19］。

Li 等［20］研究指出，在肝纖維化肝組織中，miR‐NA‐200a 在HSC 中的表達(dá)明顯下調(diào)，miRNA‐200a通過與其下游靶基因膠質(zhì)瘤相關(guān)腫瘤基因同源3（glioma associated oncogene homologue 3，GLI3）的3'‐UTR 結(jié)合，使α 平滑肌肌動蛋白（alpha‐smooth muscle actin，α‐SMA）的 表 達(dá) 被 下 調(diào)，進(jìn) 而 減 少ECM 沉積，抑制肝纖維化的進(jìn)展。另外，Yu 等［21］研究表明，miRNA‐200a 靶向其下游靶膠質(zhì)瘤相關(guān)腫瘤 基 因 同 源2（glioma associated oncogene homo‐logue 2，GLI2），抑制刺猬（Hedgehog，Hh）信號通路，Hh 信號通路能促進(jìn)HSC 上皮‐間質(zhì)轉(zhuǎn)化EMT［22］，EMT 已被證實(shí)是肝纖維化甚至肝癌的早期事件，可通過抑制EMT 逆轉(zhuǎn)肝纖維化［23］；同時該實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在抑制EMT 的同時，α‐SMA 的表達(dá)及含量和HSC 分泌成纖維細(xì)胞過程同樣受到抑制，因此，miRNA‐200a 可通過靶向GLI2，抑制EMT 和減少ECM 沉積，進(jìn)而阻止肝纖維化進(jìn)展。

轉(zhuǎn)化生長因子TGF‐β 被認(rèn)為是強(qiáng)大的促纖維化細(xì)胞因子，可以通過自身信號傳導(dǎo)的SMAD 蛋白途徑調(diào)控肝纖維化［24］。在一項(xiàng)卡維地洛（一種β 受體阻滯劑）治療肝纖維化大鼠的研究中，卡維地洛能上調(diào)血清miRNA‐200a 的表達(dá)，使SMAD7 蛋白的表達(dá)水平增加，進(jìn)而抑制TGF‐β1 信號傳導(dǎo)通路，減少波形蛋白和增加E‐鈣粘著蛋白含量，抑制EMT 過程，達(dá)到抗肝纖維化的目的［25］。遺憾的是，該實(shí)驗(yàn)未能證實(shí)miRNA‐200a 是否通過靶向其靶基因?qū)е碌腟MAD7 蛋白表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而產(chǎn)生一系列抑制肝纖維化進(jìn)展的作用。

Hu 等［26］研究證實(shí)，在肝纖維化肝組織中，β‐連環(huán)蛋白（β‐catenin）是miRNA‐200a 的直接標(biāo)靶，miRNA‐200a 與β‐catenin 結(jié)合使β‐catenin 的表達(dá)受到抑制，β‐catenin 是Wnt/β‐catenin 信號通路中的關(guān)鍵信號傳導(dǎo)因子，參與細(xì)胞存活增殖遷移，其表達(dá)下調(diào)能抑制肝纖維化的進(jìn)展［27］。Yang 等［28］研究表明，表達(dá)上調(diào)的miRNA‐200a 與其下游靶基因沉默信息調(diào)節(jié)劑1（silent information regulator 1，SIRT1）的3'‐UTR 結(jié)合導(dǎo)致SIRT1 表達(dá)水平被下調(diào)，SIRT1 水平下調(diào)導(dǎo)致其下游Notch 信號通路阻斷，進(jìn)而抑制HSC 活化［29］，阻止肝纖維化的發(fā)展；而下調(diào)miRNA‐200a 的表達(dá)則逆轉(zhuǎn)了HSC 活化抑制過程。Liao 等［30］研究發(fā)現(xiàn)，miRNA‐200a‐3p 可分別直接靶向lncRNA G 蛋白偶聯(lián)受體137b（G protein‐coupled receptor 137b，Gpr137b）和CXC 趨化因子配體14（CXC chemokine ligand 14，CXCL14），進(jìn)而抑制HSC 增殖分泌的Ⅰ型和Ⅲ膠原蛋白，減少ECM的沉積。

綜上，通過靶向miRNA‐200a/GLI3、miRNA‐200a/GLI2、miRNA‐200a/β‐catenin、miRNA‐200a‐3p/lncRNA Gpr137b/CXCL14 途徑，發(fā)揮抑制肝纖維化進(jìn)展的作用。

5 miRNA-200a 與肝細(xì)胞癌

肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是臨床上最常見的原發(fā)性肝癌，預(yù)后差，晚期肝癌5 年的生存率≤5%［31］，嚴(yán)重威脅著人類的生命和健康。HCC 的惡性表型（包括肝內(nèi)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處擴(kuò)散）逐漸通過肝癌細(xì)胞的惡性增殖和異常分化而變得明顯，這涉及細(xì)胞周期的調(diào)控，癌細(xì)胞的侵襲和遷移［32］。因此，肝癌的研究將側(cè)重于分子機(jī)制研究和相關(guān)基因搜索。miRNA‐200a 是典型的癌癥調(diào)控因子，既充當(dāng)抑癌因子，又充當(dāng)致癌因子［33］。而在HCC 發(fā)展過程中，miRNA‐200a 更多是充當(dāng)抑癌因子，通過靶向其下游靶基因，發(fā)揮改善HCC 細(xì)胞對化療藥的耐藥性，抑制HCC 的形成、侵襲、遷移、增殖和促進(jìn)凋亡的作用。

化療藥阿霉素是通常用于治療HCC 的細(xì)胞毒性劑，其通過誘導(dǎo)線粒體功能障礙和抑制細(xì)胞代謝發(fā)揮作用［34］。抑制腫瘤細(xì)胞中的代謝有利于自噬誘導(dǎo)，以促進(jìn)細(xì)胞死亡并降低化療耐藥性［35］。在一項(xiàng)阿霉素治療HCC 的研究中發(fā)現(xiàn)［36］，與非腫瘤背景肝細(xì)胞相比，miRNA‐200a 在HCC 中表達(dá)顯著降低，miRNA‐200a 可通過靶向其下游靶基因β-catenin和線粒體轉(zhuǎn)錄因子A（mitochondrial tran‐scription factor A，TFAM）進(jìn)而抑制后兩者的表達(dá)；β‐catenin 的表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞內(nèi)源性丙酮酸激酶M2（pyruvate kinase M2，PKM2）含量及表達(dá)受到抑制［37］，使腫瘤細(xì)胞對葡萄糖的攝取減少，抑制有氧糖酵解和乳酸的產(chǎn)生，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞線粒體代謝［38］；而TFAM 作為miRNA‐200 的直接標(biāo)靶，其表達(dá)下調(diào)也改變了腫瘤細(xì)胞的代謝并降低了ATP的產(chǎn)生［39］，進(jìn)而抑制腫瘤細(xì)胞的代謝；進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)［35］，β‐catenin 是自噬反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)劑，其表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致Wnt/β‐cateni 信號被抑制，進(jìn)而抑制轉(zhuǎn)錄因子T-box 3基因的表達(dá)，T-box 3基因的過表達(dá)與肝癌細(xì)胞對阿霉素耐藥呈正相關(guān)［40］?？偟膩碚f，miRNA‐200a 可通過靶向其下游靶基因β-catenin和TFAM，抑制HCC 代謝并誘導(dǎo)自噬，降低HCC 對阿霉素的耐藥性，從而增強(qiáng)阿霉素誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞凋亡和增殖抑制，miRNA‐200a 有望成為改善阿霉素化療作用的潛在標(biāo)靶。

EMT 是涉及癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵過程，在EMT 期間，上皮標(biāo)記物的丟失和間充質(zhì)標(biāo)記物的表達(dá)的增加促進(jìn)細(xì)胞經(jīng)歷細(xì)胞形態(tài)的變化，并伴有增強(qiáng)的細(xì)胞運(yùn)動性和遷移［41］；此外，腫瘤干細(xì)胞（cancer stem cells，CSC）是癌癥中的干細(xì)胞群體，其與癌細(xì)胞的耐藥性、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)［41］。Liu等［42］研究表明，miR‐200a 在大鼠肝癌細(xì)胞中的水平下調(diào)；而在肝卵圓細(xì)胞中，低表達(dá)miRNA‐200a 與誘導(dǎo)EMT 表型和CSC 表型的形成呈正相關(guān)，并證實(shí)低表達(dá)的miRNA‐200a 具有致瘤性，miRNA‐200a可通過靶向β‐catenin，阻斷Wnt/β‐cateni 信號，抑制EMT 表型和CSC 表型，進(jìn)而抑制肝腫瘤的形成。

Yang 等［43］研 究 表 明，miRNA‐200a 的 下 調(diào) 與HCC 的轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良有關(guān)，miRNA‐200a 靶向下游靶基因ZEB2進(jìn)而抑制ZEB2 表達(dá)，ZEB2 表達(dá)下調(diào)使E‐鈣粘著蛋白表達(dá)增加、N‐鈣粘著蛋白表達(dá)減少，進(jìn)而抑制EMT，降低HCC 的細(xì)胞運(yùn)動能力，抑制HCC 侵襲和遷移。Wang 等［44］研究表明，miRNA‐200a 與其下游靶基因Grb2 相關(guān)結(jié)合蛋白1（grb2‐associated binding proteins 1，GAB1）的3'‐UTR 結(jié)合使GAB1 表達(dá)下調(diào)，GAB1 表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致HCC 的細(xì)胞侵襲能力下降，進(jìn)而抑制HCC 的侵襲和遷移［45］。因此，miRNA‐200a 可通過靶向miRNA‐200a/ZEB2、miRNA‐200a/GAB1 途徑抑制HCC 的遷移和侵襲。

Gong 等［46］研究表明，在HCC 細(xì)胞中，miRNA‐200a‐3p 可直接與其下游靶基因細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶6（cyclin dependent kinase 6，CDK6）結(jié)合抑制CDK6 的表達(dá)，CDK6 的表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤基因的蛋白磷酸化受到抑制，減少S 期相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子釋放，抑制HCC 細(xì)胞周期進(jìn)入S 期，進(jìn)而抑制HCC 的增殖［47］。另外，miRNA‐200a 可通過靶向SIRT1，促進(jìn)細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的合成分泌，誘導(dǎo)HCC 凋亡［48］。因此，miRNA‐200a 通過靶向miR‐NA‐200a/CKD6、miRNA‐200a/SIRT1 途 徑 抑 制HCC 細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡。

6 總結(jié)與展望

隨著對miRNA‐200a 下游靶基因及相關(guān)生物學(xué)功能的深入研究，對miRNA‐200a 的表達(dá)調(diào)控和信號傳導(dǎo)有更深入的了解。目前，miRNA‐200a 調(diào)控消化系統(tǒng)疾病的研究集中在慢性肝病領(lǐng)域。miR‐NA‐200a 可通過靶向其下游靶基因并抑制其表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控相關(guān)通路信號間接地調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、肝細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、膠原蛋白合成和肝癌細(xì)胞的耐藥性、侵襲遷移以及增殖凋亡。值得注意的是，miRNA‐200a 可通過靶向不同的靶基因在同一疾病發(fā)揮相同或者相反的作用，這意味著可能存在著一個非常龐大的調(diào)控關(guān)系網(wǎng)。然而，目前并無太多關(guān)于miRNA‐200a 下游靶基因間相互關(guān)系的報道，因此，往后的研究若能明確miRNA‐200a 下游靶基因之間的關(guān)系并探索出更多miRNA‐200a 作用于肝病的有效靶點(diǎn)，將為肝病的機(jī)制研究提供更有力的證據(jù)。

作者貢獻(xiàn)度說明：

陳澤山：負(fù)責(zé)執(zhí)筆撰寫文章、文獻(xiàn)檢索，楊貽鈴、藍(lán)紅妮：文獻(xiàn)校對，朱文琳、王淼東、梁杏秋、文彬：文章修改工作，鄧鑫：文章大綱敲定與修正。

所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。