非編碼RNA 調(diào)控糖尿病腎病細(xì)胞焦亡的研究進(jìn)展

吳思宇，顧惠賢，張文祥，陳鵬德，姚藍(lán)（新疆醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830017）

糖尿病腎病（diabetes kidney disease，DKD）是由糖尿病引起的腎臟微血管慢性并發(fā)癥之一，是導(dǎo)致慢性腎臟病、終末期腎病患者死亡的主要原因[1]。肥胖是糖尿病患病率上升最主要的原因，25% ～40%的糖尿病患者伴有糖尿病腎病[2]。DKD 發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及多種病理生理機(jī)制，如高血糖誘導(dǎo)的炎癥、氧化應(yīng)激、腎小管損傷等[3]。細(xì)胞焦亡是一種先天免疫反應(yīng)，可通過(guò)毒素、病原體、代謝物等激活炎癥小體觸發(fā)。細(xì)胞焦亡被認(rèn)為是一種促炎程序性細(xì)胞死亡[4]，其特征表現(xiàn)為：細(xì)胞內(nèi)炎癥小體和半胱天冬酶（Caspase）的激活、細(xì)胞腫脹直至細(xì)胞膜破裂、染色質(zhì)斷裂，以及釋放大量的炎性因子，如白細(xì)胞介素（IL）-18和IL-1β等[5]。細(xì)胞焦亡引起的炎癥和細(xì)胞損傷可加重腎纖維化、腎小球硬化和腎小管損傷，與糖尿病腎病進(jìn)展密切相關(guān)[6]。

ncRNA 是一類不編碼蛋白質(zhì)的RNA。ncRNA 主要包括微小RNA（miRNA）、長(zhǎng)鏈非編碼（lncRNA）和環(huán)狀RNA（circRNA）。研究發(fā)現(xiàn)，在人體中只有1%～2%的基因編碼蛋白質(zhì)的合成，其中大多數(shù)被轉(zhuǎn)錄成ncRNA，盡管競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA（ncRNA）為不參與編碼蛋白質(zhì)的基因，但可以影響多種編碼基因的表達(dá)[7]。其中l(wèi)ncRNA和circRNA可以作為ceRNA，競(jìng)爭(zhēng)性地與miRNA 結(jié)合，進(jìn)而在轉(zhuǎn)錄水平影響miRNA 對(duì)下游靶基因的調(diào)控，參與疾病的發(fā)生發(fā)展[8]。

研究[9]發(fā)現(xiàn)，ncRNA 可以介導(dǎo)細(xì)胞焦亡相關(guān)通路，在腎臟病中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。因此，研究ncRNA在DKD 細(xì)胞焦亡中如何發(fā)揮調(diào)控作用，對(duì)進(jìn)一步揭示DKD 的發(fā)病機(jī)制具有指導(dǎo)意義。中醫(yī)藥通過(guò)影響腎臟細(xì)胞焦亡，在防治DKD 發(fā)生發(fā)展中涉及多靶點(diǎn)多通路調(diào)節(jié)的協(xié)同作用。本文闡述了lncRNA、miRNA 和circRNA 及相關(guān)的ceRNA 網(wǎng)絡(luò)在調(diào)控DKD細(xì)胞焦亡過(guò)程中的作用，并概述了中醫(yī)藥調(diào)控細(xì)胞焦亡延緩DKD 的作用機(jī)制，以期明確ncRNA 調(diào)控細(xì)胞焦亡在DKD 發(fā)病機(jī)制中的作用，以及為中醫(yī)藥治療DKD提供參考。

1 細(xì)胞焦亡的發(fā)生機(jī)制

當(dāng)細(xì)胞受到病原體攻擊時(shí)，模式識(shí)別受體會(huì)觸發(fā)不同形式的細(xì)胞程序性死亡方式，包括細(xì)胞焦亡、凋亡和壞死性凋亡，從而清除受感染的細(xì)胞以維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)[10]。其中細(xì)胞焦亡被認(rèn)為是一種促炎性細(xì)胞程序性死亡方式，在2018 年，細(xì)胞死亡命名委員會(huì)將細(xì)胞焦亡的定義更新為“一種調(diào)控性細(xì)胞死亡（egulated cell death，RCD）”[11]。細(xì)胞受到病原微生物侵襲、脂多糖（LPS）和化療藥物等刺激后，炎癥小體被激活，觸發(fā)不同的途徑如依賴Caspase-1的經(jīng)典途徑、依賴Caspase-4/5/11的非經(jīng)典途徑以及新發(fā)現(xiàn)的Caspase-3和Caspase-8等誘發(fā)細(xì)胞焦亡[12]。

1.1 Caspase-1 介導(dǎo)的經(jīng)典細(xì)胞焦亡通路炎癥小體是含有模式識(shí)別受體（pattern recognition receptors，PRRs）的多分子復(fù)合物[13]。PRRs可以被外源性病原體相關(guān)分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）或內(nèi)源性損傷相關(guān)分子模式（damage associated molecular patterns，DAMPs）刺激后激活，與含Caspase募集結(jié)構(gòu)域（caspase recruitment domain，CARD）的凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing CARD，ASC）結(jié)合招募半胱天冬酶1前體（pro-Caspase-1）形成被稱為炎癥小體的多蛋白信號(hào)傳導(dǎo)復(fù)合物[14]。目前已發(fā)現(xiàn)的多種炎癥小體中NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3）炎癥小體是迄今為止研究最多最重要的一類，由受體蛋白NLRP3、銜接蛋白ASC 和效應(yīng)蛋白pro-Caspase-1 多蛋白組成[15]。在細(xì)胞焦亡的經(jīng)典途徑中，NLRP3 可以被毒素、病原體、代謝物、結(jié)晶物質(zhì)、核酸等激活，并與ASC結(jié)合，ASC招募并切割pro- Caspase- 1， 最終激活Caspase- 1。 活化的Caspase-1一方面將消皮素D（gasdermin D，GSDMD）蛋白切割為GSDMD-C 端（GSDMD-CT）和GSDMD-N 端（GSDMD-NT）結(jié)構(gòu)域，GSDMD-NT 在細(xì)胞膜上打孔，形成許多蜂窩狀孔，導(dǎo)致細(xì)胞滲透壓改變，引起細(xì)胞腫脹形成氣泡狀突起并最終破裂，釋放大量促炎性細(xì)胞質(zhì)內(nèi)容物，進(jìn)而招募免疫細(xì)胞觸發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，引起細(xì)胞焦亡[16-19]；另一方面，細(xì)胞中活化的Caspase-1還可將pro-IL-1β和pro-IL-18切割成成熟的IL-1β 和IL-18，從破裂的細(xì)胞中釋放可引起細(xì)胞焦亡并誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)[20]。因此，NLRP3、Caspase-1為細(xì)胞焦亡經(jīng)典通路中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。

1.2 Caspase-4/5/11 介導(dǎo)的非經(jīng)典細(xì)胞焦亡通路研究[21-22]發(fā)現(xiàn)生物體Caspase-4/5、Caspase-11蛋白參與非經(jīng)典的細(xì)胞焦亡途徑，革蘭氏陰性細(xì)菌和胞質(zhì)中的LPS 可以結(jié)合Caspase-4/5/11 蛋白并使其活化?；罨腃aspase-4/5/11 一方面切割GSDMD 以產(chǎn)生GSDMD-NT，GSDMD 既是細(xì)胞焦亡發(fā)生的關(guān)鍵效應(yīng)蛋白，也是Caspase-1 和Caspase-4/5/11 的作用底物，其切割產(chǎn)物GSDMD-NT 可誘導(dǎo)細(xì)胞膜孔產(chǎn)生，促進(jìn)IL-1β的釋放[17，23]；另一方面活化NLRP3炎癥小體以激活Caspase-1 介導(dǎo)的IL-1β 和IL-18 的成熟與釋放，導(dǎo)致細(xì)胞焦亡的發(fā)生[24-25]。

1.3 Caspase-3、8 介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡通路新發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞焦亡途徑由Caspase-3、8 觸發(fā)。TNF-α 或化療藥物可誘導(dǎo)激活Caspase-3?；罨腃aspase-3 將GSDME切割成GSDME-C端片段（GSDME-CT）和具有造孔活性的GSDME-N端片段（GSDME-NT），誘導(dǎo)膜孔產(chǎn)生。同時(shí)，高表達(dá)的GSDME將TNF-α誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞焦亡[26-27]。

Sarhan 等[28]在假結(jié)核耶爾森氏菌感染的小鼠巨噬細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激酶1[transforming growth factor β（TGF-β）-activated kinase 1，TAK1]可以誘導(dǎo)Caspase-8的活化并組成死亡復(fù)合物，這種復(fù)合物通過(guò)驅(qū)動(dòng)Caspase-1/11 對(duì)GSDMD 的切割，以及Caspase-3/7對(duì)GSDME的切割，最終導(dǎo)致細(xì)胞焦亡的發(fā)生。此外，在缺氧狀態(tài)下的腫瘤細(xì)胞中，GSDMC在TNF-α 的刺激下被Caspase-8 特異性切割產(chǎn)生GSDMC-NT，并在細(xì)胞膜上形成孔以誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡[29]。因此，Caspase-3和Caspase-8也可以誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡，涉及Caspase-3/GSDME 和Caspase-8/GSDMD/GSDME/GSDMC信號(hào)通路。

2 調(diào)控DKD 細(xì)胞焦亡的ncRNA

腎小管上皮細(xì)胞、足細(xì)胞、腎小球系膜細(xì)胞均可發(fā)生細(xì)胞焦亡，從而加重DKD 的腎損傷[30]。此外，ncRNA 還可以形成ceRNA 網(wǎng)絡(luò)參與DKD 的發(fā)生發(fā)展過(guò)程[31]。ncRNA包括miRNA、lncRNA和circRNA，可直接或間接調(diào)節(jié)細(xì)胞焦亡關(guān)鍵因子硫氧還蛋白相互作用蛋白（thioredoxin-interacting protein，TXNIP）、ASC、Caspase-1、NLRP3、GSDMD 和促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-18 等的表達(dá)水平，進(jìn)而調(diào)控DKD 腎臟固有細(xì)胞焦亡和炎癥反應(yīng)，參與DKD 的進(jìn)展。見表1。

表1 調(diào)控糖尿病腎病細(xì)胞焦亡的ncRNATable 1 ncRNAs in regulating pyroptosis in diabetic kidney disease

2.1 參與DKD 細(xì)胞焦亡相關(guān)的miRNAs

2.1.1 miRNA miRNA是長(zhǎng)度為19～25個(gè)核苷酸的內(nèi)源性單鏈非編碼RNA，通過(guò)與mRNA 特異性結(jié)合，從而抑制轉(zhuǎn)錄后基因的表達(dá)。miRNA 在調(diào)控基因表達(dá)、細(xì)胞周期、生物體發(fā)育時(shí)序等方面起重要作用。因此，miRNA 已成為各種疾病發(fā)展中的研究重點(diǎn)[52]。miRNA 介導(dǎo)的基因調(diào)控在DKD 的發(fā)生發(fā)展及治療的過(guò)程中起到重要作用，可通過(guò)影響某些信號(hào)通路蛋白的表達(dá)來(lái)調(diào)控DKD 的病理過(guò)程[53]，也可通過(guò)介導(dǎo)炎癥小體、Caspase家族和gasdermin家族蛋白的表達(dá)，參與DKD細(xì)胞焦亡的發(fā)生發(fā)展[9]。

2.1.2 miRNA 調(diào)控DKD 細(xì)胞焦亡 在DKD 動(dòng)物模型腎組織或高糖（high glucose，HG）誘導(dǎo)的腎臟細(xì)胞模型中，miR-21-5p、has-miR-4449 的表達(dá)水平顯著上調(diào)，此時(shí)抑制這些miRNA 的表達(dá)水平可以抑制DKD細(xì)胞焦亡。研究[32]發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞衍生的細(xì)胞外囊泡中的miR-21-5p 可以靶向抑制鋅指蛋白A20（Zinc-finger protein A20，A20）調(diào)節(jié)NLRP3 炎癥途徑，從而促進(jìn)DKD 足細(xì)胞焦亡和損傷。人腎小管上皮細(xì)胞（human renal tubular epithelial cells，HK-2）在給予從DKD 患者中分離的血清外泌體后，Caspase-1和碘化丙啶（PI）染色雙陽(yáng)性顯示細(xì)胞焦亡水平顯著增加，且has-miR-4449 和細(xì)胞焦亡因子Caspase-1、GSDMD-N、IL-1β、IL-18、NLRP3 的表達(dá)顯著增加，作用機(jī)制為has-miR-4449 可以通過(guò)抑制腫瘤高甲基化基因1（Hypermethylated in cancer 1，HIC1）的抗氧化應(yīng)激作用，促進(jìn)HK-2細(xì)胞焦亡[33]。

有些miRNA 在DKD 中的表達(dá)水平顯著下調(diào)，例如miR-497、miR-200a、miR-29a、miR-10a/b 等，促進(jìn)這些miRNA 的表達(dá)可以抑制DKD 細(xì)胞焦亡。李嶸等[34]研究發(fā)現(xiàn)，HG 和胰島素誘導(dǎo)人腎小球系膜細(xì)胞（human glomerular mesangial cells，HRMC）后，Caspase-1 和碘化丙啶（propidium iodide，PI）染色雙陽(yáng)性顯示細(xì)胞焦亡率顯著增加，miR-497的表達(dá)水平下降，然而在此基礎(chǔ)上過(guò)表達(dá)miR-497，可抑制Caspase-1、IL-1β、IL-18 和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）的表達(dá)，其機(jī)制可能是miR-497靶向抑制NLRP1蛋白表達(dá)，從而抑制HG和胰島素誘導(dǎo)的人腎小球系膜細(xì)胞焦亡。Ke 等[35]研究發(fā)現(xiàn)，在DKD大鼠體內(nèi)和HG誘導(dǎo)的大鼠近端腎小管上皮細(xì)胞系NRK-52E細(xì)胞中，下調(diào)miR-200a可以刺激NLRP3/TXNIP 通路介導(dǎo)的DKD 大鼠腎小管上皮細(xì)胞焦亡。此外，在HG誘導(dǎo)下的小鼠足細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞焦亡，伴隨著miR-29a表達(dá)降低，NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1β 和IL-18 表達(dá)升高，過(guò)表達(dá)miR-29a則可以靶向抑制NLRP3 進(jìn)而抑制足細(xì)胞焦亡[36]。同樣地，Ding 等[37]發(fā)現(xiàn)miR-10a/b 在DKD 小鼠、db/db糖尿病小鼠和DKD患者的腎臟中下調(diào)。在HK-2細(xì)胞和人足細(xì)胞中，過(guò)表達(dá)miR-10a/b靶向抑制NLRP3炎癥小體的激活及其下游級(jí)聯(lián)反應(yīng)，如Caspase-1 和IL-1β的切割，進(jìn)而阻止細(xì)胞焦亡的發(fā)生。

由此可見，miRNA 與DKD 細(xì)胞焦亡密切相關(guān)，通過(guò)直接靶向調(diào)節(jié)細(xì)胞焦亡相關(guān)蛋白表達(dá)，如NLRP3 炎癥小體、Caspase-1、GSDMD、IL-1β 和IL-18等，進(jìn)而參與DKD細(xì)胞焦亡過(guò)程。

2.2 DKD 細(xì)胞焦亡相關(guān)的lncRNAlncRNA 被定義為長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸且沒(méi)有編碼蛋白質(zhì)功能的轉(zhuǎn)錄因子，lncRNA 可以通過(guò)在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平上競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合miRNA 并調(diào)節(jié)基因表達(dá)和各種生理過(guò)程來(lái)發(fā)揮ceRNA的功能，已發(fā)現(xiàn)的lncRNA可以參與細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、自噬、炎癥和細(xì)胞焦亡等過(guò)程，其中部分lncRNA 和miRNA 競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合mRNA，調(diào)控細(xì)胞焦亡通路靶點(diǎn)的表達(dá)，影響DKD的進(jìn)展[54-55]。

2.2.1 lncRNA-miRNA 調(diào)控DKD 細(xì)胞焦亡 lncRNA可以靶向調(diào)控miRNA 的表達(dá)，進(jìn)而影響DKD 的細(xì)胞焦亡，而這些miRNA 調(diào)控細(xì)胞焦亡的下游靶標(biāo)有待進(jìn)一步研究。

在DKD中，與正常組相比，有些lncRNA 表達(dá)相對(duì)增加，并與細(xì)胞焦亡程度成正相關(guān)，包括肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（metastasis- associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1）、KCNQ1重疊轉(zhuǎn)錄本1（KCNQ1 Overlapping transcript1，KCNQ1OT1）、核內(nèi)富含轉(zhuǎn)錄物2（noncoding nuclear- enriched abundant transcript 2，NEAT2）。臨床研究[56]發(fā)現(xiàn)，DKD患者血清中l(wèi)ncRNA MALAT1、Caspase-1、IL-18表達(dá)水平顯著升高，這些因子可被視為早期預(yù)測(cè)DKD的潛在生物標(biāo)志物。Yu等[38]研究發(fā)現(xiàn)，HG誘導(dǎo)HK-2 細(xì)胞和DKD 患者腎組織中的MALAT1 表達(dá)升高，HG 誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞中的miR-206 表達(dá)顯著降低，MALAT1 可以通過(guò)靶向結(jié)合miR-206，阻止miR-206 對(duì)NLRP3、Caspase-1、IL-1β 和GSDMD-N基因表達(dá)的沉默效應(yīng)，進(jìn)而促進(jìn)HG誘導(dǎo)的腎小管上皮細(xì)胞（Renal tubular epithelial cell，RTEC）的焦亡進(jìn)程。DKD 患者血漿和HG 誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA KCNQ1OT1 表達(dá)升高，miR-506-3p 表達(dá)降低，細(xì)胞焦亡因子NLRP3、活化的Caspase-1、IL-1β、GSDMD-N 的表達(dá)增加。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，沉默KCNQ1OT1可促進(jìn)miR-506-3p的表達(dá)進(jìn)而阻止HG 誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞焦亡進(jìn)程[39]。DKD 患者血清和HG 誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞中l(wèi)ncRNA NEAT2 表達(dá)相對(duì)升高，miR-206 表達(dá)相對(duì)降低，細(xì)胞焦亡因子NLRP3、Caspase-1、IL-1β、GSDMD-N 表達(dá)顯著升高，其機(jī)制是NEAT2 通過(guò)靶向抑制miR-206 參與HG 誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞焦亡的調(diào)控[40]。由此可知，上述lncRNA在DKD 發(fā)病過(guò)程中均表現(xiàn)為異常高表達(dá)，通過(guò)靶向調(diào)節(jié)miRNA促進(jìn)DKD細(xì)胞焦亡進(jìn)程。

此外，部分lncRNA 在DKD 發(fā)病中表達(dá)顯著下調(diào)。Xie 等[41]發(fā)現(xiàn)，HG誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞中長(zhǎng)鏈非編碼RNA 生長(zhǎng)阻滯特異性轉(zhuǎn)錄本5（long non-coding RNA growth arrest-specific transcript 5，lncRNA GAS5）表達(dá)顯著降低，miR-452-5p 表達(dá)水平顯著升高，過(guò)表達(dá)GAS5 和抑制miR-452-5p 均可抑制細(xì)胞焦亡因子NLRP3、Caspase-1、IL-1β 和GSDMD-N 的表達(dá)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)GAS5 通過(guò)靶向抑制miR-452-5p的表達(dá)抑制HG誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞焦亡。

2.2.2 lncRNA-miRNA-mRNA 調(diào)控DKD 細(xì)胞焦亡lncRNA 還可以作為miRNA的海綿，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合miRNA，拮抗其對(duì)下游細(xì)胞焦亡相關(guān)基因的mRNA表達(dá)的影響，進(jìn)而調(diào)控DKD細(xì)胞焦亡。

部分lncRNA，如MALAT1、NEAT1、ANRIL、PWARSN、XIST 在DKD 中表達(dá)顯著增加，并誘導(dǎo)DKD細(xì)胞焦亡的發(fā)生發(fā)展。其中l(wèi)ncRNA MALAT1可以靶向多個(gè)miRNA，調(diào)節(jié)多種細(xì)胞焦亡相關(guān)基因的mRNA表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)DKD細(xì)胞焦亡進(jìn)程。Li等[42]研究發(fā)現(xiàn)，在DKD 大鼠和HG 處理的HK-2 細(xì)胞中，MALAT1表達(dá)顯著增加，通過(guò)結(jié)合miR-23c，進(jìn)而拮抗miR-23c 對(duì)其下游靶基因mRNA 表達(dá)的抑制作用，因而其靶基因果蠅胚胎致死視力異常樣蛋白1（ELAVL1）、NLRP3、Caspase-1 和IL-1β 的mRNA 表達(dá)增加，最終導(dǎo)致HK-2 細(xì)胞焦亡。Liu 等[43]發(fā)現(xiàn)，HG 誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞中，MALAT1 以及細(xì)胞焦亡因子NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18 表達(dá)顯著上調(diào)，伴隨miR-30c表達(dá)水平降低。MALAT1可以作為miR-30c的海綿并抑制其表達(dá)，進(jìn)而拮抗miR-30c對(duì)NLRP3 等焦亡因子mRNA 表達(dá)的靶向抑制作用，導(dǎo)致細(xì)胞焦亡的發(fā)生。與上述研究結(jié)果略有不同，Zuo等[44]研究發(fā)現(xiàn)，HG 條件下的小鼠足細(xì)胞（MPC-5）發(fā)生細(xì)胞焦亡，Caspase-1、GSDMD、MALAT1 以及miR-200c 的表達(dá)水平均升高。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，敲除MALAT1 或miR-200c 均可以抑制細(xì)胞焦亡。其機(jī)制可能為敲除MALAT1 抑制miR-200c 的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)其下游靶基因Nrf2的mRNA表達(dá)，阻止HG誘導(dǎo)的小鼠足細(xì)胞焦亡和氧化應(yīng)激的發(fā)生。

Zhan 等[45]發(fā)現(xiàn)，STZ 誘導(dǎo)的DKD 大鼠和HG 處理的大鼠腎小球系膜細(xì)胞系（HBZY-1）細(xì)胞中，lncRNA 核富含豐富的轉(zhuǎn)錄本1（nuclear enriched abundant transcript 1，NEAT1）表達(dá)上調(diào)，miR-34c表達(dá)下調(diào)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，NEAT1 可能是作為miR-34c的海綿，拮抗miR-34c對(duì)NLRP3的靶向抑制，從而促進(jìn)HG誘導(dǎo)的HBZY-1細(xì)胞焦亡。

lncRNA ANRIL 和PWARSN 可作為miRNA 海綿，間接調(diào)控TXNIP/NLRP3 信號(hào)進(jìn)而影響DKD 細(xì)胞焦亡。Wang等[46]研究發(fā)現(xiàn)，DKD患者腎組織和HG誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞中，lncRNA INK4基因座中反義非編碼RNA（antisense noncoding RNA in the INK4 locus，ANRIL）、TXNIP 基因表達(dá)水平顯著升高，而miR-497降低，敲除ANRIL通過(guò)靶向miR-497抑制TXNIP/NLRP3 信號(hào)通路，從而阻止HK-2 細(xì)胞焦亡進(jìn)程。Song 等[47]發(fā)現(xiàn)，lncRNA 與SNRPN 相鄰的親系表達(dá)轉(zhuǎn)錄本（Prader Willi/Angelman region RNA， SNRPN neighbour，PWARSN）在HG處理的HK-2細(xì)胞中表達(dá)顯著增加，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，PWARSN 通過(guò)海綿吸附miR-372-3p促進(jìn)其靶標(biāo)TXNIP的表達(dá)，促進(jìn)DKD中NLRP3 炎癥小體激活和細(xì)胞焦亡。STZ 誘導(dǎo)的DKD 大鼠中的lncRNA X 染色體失活特異轉(zhuǎn)錄本（X inactive specific transcript，XIST）表達(dá)顯著升高，伴隨miR-15b-5p 表達(dá)顯著降低。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：沉默XIST可以抑制NLRP3/Caspase-1介導(dǎo)的RTEC細(xì)胞焦亡，最終緩解DKD 的腎損傷，其機(jī)制是通過(guò)XIST/miR-15b-5p/TLR4 的ceRNA 網(wǎng)絡(luò)調(diào)控細(xì)胞焦亡[48]。由此可知，lncRNA 自身表達(dá)水平的改變，可通過(guò)其調(diào)控的ceRNA 網(wǎng)絡(luò)達(dá)到影響DKD 細(xì)胞焦亡的目的。

2.3 DKD 細(xì)胞焦亡相關(guān)的circRNAcircRNA是一類新發(fā)現(xiàn)的ncRNA，具有共價(jià)封閉結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可保護(hù)它們免受RNA外切酶的侵害，circRNA能夠靶向（海綿）特定的miRNA 來(lái)調(diào)節(jié)基因表達(dá)，在DKD 細(xì)胞焦亡發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[54-55]。

2.3.1 circRNA 調(diào)控DKD 細(xì)胞焦亡 circACTR2 在HG誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞中上調(diào)，敲除circACTR2 可抑制HG 誘導(dǎo)的細(xì)胞焦亡和纖維化，因此，circACTR2 可以作為DKD的生物標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn)[49]。

2.3.2 circRNA-miRNA-mRNA 調(diào)控DKD 細(xì)胞焦亡circRNA ACTR2、 circ_0004951、 circ_0000181 在DKD 中表達(dá)水平顯著升高，且與DKD 細(xì)胞焦亡發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān)。DKD 患者腎組織和HG 誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞中circ_0004951 表達(dá)顯著上調(diào)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，circ_0004951作為miR-93-5p的海綿，可上調(diào)其靶標(biāo)NLRP3炎癥小體的mRNA表達(dá)來(lái)促進(jìn)HG誘導(dǎo)的RTEC 的細(xì)胞焦亡[50]。DKD 小鼠中的miR-667-5p 表達(dá)顯著降低，以鞭毛蛋白（Fla）刺激小鼠腎小管上皮細(xì)胞構(gòu)建DKD體外模型，刺激后細(xì)胞中circ_0000181的表達(dá)顯著升高，而抑制circ_0000181的表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞增殖，降低了DKD小鼠中NLR家族含CARD結(jié)構(gòu)蛋白4（NLR family CARD domain-containing protein 4，NLRC4）、Caspase-1 和IL-1β、IL-18 的高表達(dá)。進(jìn)一步研究表明，circ_0000181 可以作為miR-667-5p的競(jìng)爭(zhēng)性海綿，促進(jìn)NLRC4炎癥小體活化，促進(jìn)IL-1β和IL-18的釋放并誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡的發(fā)生[51]。

3 中醫(yī)藥調(diào)控細(xì)胞焦亡防治DKD 的研究

中醫(yī)藥在DKD 的防治中具有一定的優(yōu)勢(shì)，注重整體觀及辨證論治。中醫(yī)藥通過(guò)調(diào)節(jié)糖脂代謝、降低蛋白尿和減輕炎癥反應(yīng)可有效緩解DKD 患者的臨床癥狀，延緩DKD 的病情發(fā)展[59]。大量研究證實(shí)，中藥復(fù)方、中藥活性成分可通過(guò)下調(diào)TXNIP、NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD、IL-1β 和IL-18等蛋白的表達(dá)，以抑制DKD細(xì)胞焦亡的發(fā)生發(fā)展。

3.1 中藥復(fù)方對(duì)DKD 細(xì)胞焦亡作用的研究研究[60]發(fā)現(xiàn)，滋腎丸通過(guò)抑制NLRP3 炎癥小體活化、抑制炎癥因子IL-1β 與IL-18，從而減輕糖尿病小鼠腎臟細(xì)胞核的損傷，抑制腎臟炎癥和腎小管上皮細(xì)胞焦亡。糖腎方可顯著下調(diào)DKD 大鼠和糖基化牛血清白蛋白（AGE-BSA）誘導(dǎo)的HK-2 細(xì)胞中細(xì)胞焦亡因子GSDMD、NLRP3、IL-1β和IL-18的表達(dá)，改善DKD大鼠的腎損傷，其作用機(jī)制是糖腎方通過(guò)負(fù)向調(diào)控TXNIP/NLRP3/GSDMD軸，改善DKD大鼠腎小管上皮氧化應(yīng)激及細(xì)胞焦亡進(jìn)程[61]。加味升降散和當(dāng)歸補(bǔ)血湯均可通過(guò)下調(diào)TXNIP/NLRP3/GSDMD信號(hào)通路，抑制高糖高脂飼料和STZ 誘導(dǎo)的DKD 大鼠足細(xì)胞焦亡所導(dǎo)致的腎損傷，延緩DKD的發(fā)病進(jìn)程[62-63]。腎消解毒通絡(luò)方可通過(guò)調(diào)控NLRP3/Caspase-1/GSDMD 信號(hào)通路，抑制DKD 模型鼠腎臟組織細(xì)胞焦亡，進(jìn)而減輕模型鼠腎臟損傷并改善腎功能[64]。益氣養(yǎng)陰活血方、葛根芩連湯加味方和復(fù)方益腎康通過(guò)下調(diào)DKD大鼠腎臟細(xì)胞焦亡因子NLRP3、 Caspase- 1、GSDMD-N、IL-1β 蛋白表達(dá)，發(fā)揮對(duì)DKD 模型大鼠腎臟的保護(hù)作用[65-67]。黃芩湯能顯著下調(diào)DKD模型大鼠腎組織中核因子κB（nuclear factor kappaB，NF-κB）、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL18、IL-1β 和GSDMD的蛋白表達(dá)，其對(duì)DKD 的作用機(jī)制可能與抑制腎臟NF-κB/NLRP3/Caspase-1 細(xì)胞焦亡通路有關(guān)[68]。三黃益腎膠囊通過(guò)降低DKD 模型大鼠腎組織中的細(xì)胞焦亡蛋白NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β 和IL-18 的表達(dá)，延緩DKD 模型大鼠腎臟組織細(xì)胞焦亡，發(fā)揮對(duì)腎臟的保護(hù)作用[69]。

因此，上述復(fù)方中藥可通過(guò)抑制DKD 腎組織細(xì)胞焦亡相關(guān)因子TXNIP、ASC、NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1β、IL-18，改善DKD腎臟炎癥損傷。

3.2 中藥有效成分調(diào)節(jié)DKD 腎臟細(xì)胞焦亡的研究An 等[70]研究發(fā)現(xiàn)，安石榴苷可以下調(diào)DKD 模型小鼠腎組織中的細(xì)胞焦亡因子NLRP3、Caspase-1、GSDMD 和IL-1β 的表達(dá)，改善模型小鼠腎組織細(xì)胞焦亡損傷，其機(jī)制與抑制細(xì)胞焦亡相關(guān)的TXNIP/NLRP3 通路有關(guān)。Wang 等[71]發(fā)現(xiàn)，五味子甲素可通過(guò)調(diào)控TXNIP/NLRP3 軸可在體內(nèi)體外減緩DKD 小鼠中細(xì)胞焦亡和炎癥，進(jìn)而改善DKD 小鼠腎損傷。新藤黃酸可通過(guò)抑制AMP活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）/TXNIP/NLRP3通路保護(hù)HK-2細(xì)胞免受HG 誘導(dǎo)的炎癥和焦亡損傷[72]。Ding 等[73]發(fā)現(xiàn)，小檗堿可抑制DKD模型金倉(cāng)鼠腎組織中NLRP3/Caspase-1/GSDMD 信號(hào)通路，進(jìn)而抑制金倉(cāng)鼠腎組織細(xì)胞焦亡及炎癥損傷，改善腎功能，減緩DKD 腎臟損傷。黃蜀葵總黃酮可通過(guò)抑制NLRP3 炎癥小體活化，改善HG誘導(dǎo)的足細(xì)胞焦亡和損傷[74]。水蛭素可顯著改善DKD 模型小鼠腎組織及高糖/脂多糖培養(yǎng)的小鼠原代腎小球內(nèi)皮細(xì)胞、RTEC和骨髓來(lái)源巨噬細(xì)胞中的細(xì)胞焦亡，其機(jī)制是水蛭素通過(guò)抑制干擾素調(diào)節(jié)因子2（Interferon regulatory factor 2，Irf2）改善GSDMD 介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡[75]。丹參酮IIA 可下調(diào)HG 刺激的HK-2 細(xì)胞中焦亡因子Caspase-1、GSDMD-N、IL-1β、IL-18 的表達(dá)水平。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，丹參酮IIA可通過(guò)抑制TGF-β1的表達(dá)，進(jìn)而逆轉(zhuǎn)由TGFβ1誘導(dǎo)的HK-2細(xì)胞焦亡損傷[76]。大蒜素能有效減少DKD 模型大鼠腎組織病理?yè)p傷，其機(jī)制可能與抑制NLRP3/Caspase-1通路活化，進(jìn)而減輕DKD腎組織細(xì)胞焦亡有關(guān)[77]。

上述研究表明，中藥及其有效成分可通過(guò)阻止DKD 腎組織多種細(xì)胞的焦亡損傷，發(fā)揮對(duì)DKD 的防治作用，其作用機(jī)制可能涉及多靶點(diǎn)多通路的協(xié)同調(diào)節(jié)作用。

4 討論

細(xì)胞死亡是組織維持正常生理功能和形態(tài)所必需的，也是臨床疾病中組織器官病理?yè)p傷的重要診斷依據(jù)[78]。減少足細(xì)胞、腎小管上皮細(xì)胞和腎系膜細(xì)胞損傷和死亡是DKD 治療的主要目標(biāo)。作為程序性細(xì)胞死亡的一種形式，細(xì)胞焦亡有兩面性，一方面，其對(duì)于維持生理穩(wěn)態(tài)和防御病原體入侵至關(guān)重要，當(dāng)宿主受到外源性、內(nèi)源性等病原微生物攻擊時(shí)，細(xì)胞可通過(guò)程序性死亡方式清除受感染的細(xì)胞；另一方面，過(guò)度的細(xì)胞焦亡會(huì)導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生持續(xù)的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致炎癥性疾病的發(fā)生[79]。因此，控制細(xì)胞焦亡的程度對(duì)調(diào)控疾病的病理進(jìn)展至關(guān)重要。細(xì)胞焦亡與DKD 的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，是近年來(lái)病理和臨床的研究熱點(diǎn)[80]。ncRNA 及ceRNA 通過(guò)靶向介導(dǎo)細(xì)胞焦亡信號(hào)通路相關(guān)蛋白的表達(dá)以影響DKD 的發(fā)生和發(fā)展，中醫(yī)藥可通過(guò)抑制細(xì)胞焦亡以延緩DKD的進(jìn)展，涉及的調(diào)控細(xì)胞焦亡因子主要有ASC、NLRP3、Caspase-1、GSDMD、IL-1β和IL-18。目前中醫(yī)藥研究主要聚焦于ncRNA調(diào)控Caspase-1相關(guān)細(xì)胞焦亡通路在DKD 進(jìn)展中的作用，而有關(guān)ncRNA 調(diào)控Caspase-4/5/11、Caspase-3、Caspase-8 參與DKD細(xì)胞焦亡中的作用研究甚少，有待進(jìn)一步探索。且關(guān)于中醫(yī)藥調(diào)控DKD 細(xì)胞焦亡過(guò)程中參與的ncRNA和ceRNA的研究幾乎沒(méi)有，尚待深入研究。