基于影像技術(shù)探討miR-124及其靶基因在頸動脈粥樣硬化易損斑塊中的研究進(jìn)展

【摘要】 腦血管疾病泛指為腦血管損害造成的各種疾病，包括腦血管粥樣硬化、血栓形成、破裂等，最終引起腦組織缺血及出血的事件，也是現(xiàn)階段嚴(yán)重妨害中老年人身體健康的主要原因。頸動脈粥樣硬化易損斑塊是導(dǎo)致缺血性腦血管病發(fā)生最主要的原因，并且炎癥反應(yīng)在斑塊的形成及進(jìn)展中也起到了重要的推動作用。本文聯(lián)合利用影像手段初步探討微小核糖核酸-124（microRNA-124，miR-124）、整合素β1及相關(guān)炎癥因子在動脈粥樣硬化中的作用。以期對初期識別易損斑塊及明確其形成機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)，為預(yù)防及治療腦血管疾病提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 易損斑塊 微小核糖核酸-124 整合素β1 穩(wěn)定性

Research Progress of miR-124 and Its Target Gene in Carotid Atherosclerotic Vulnerable Plaque Based on Imaging Technology/WU Wurihan， ZHANG Zhelin. //Medical Innovation of China， 2024， 21（25）： -183

[Abstract] Cerebrovascular disease refers to a variety of diseases caused by cerebrovascular damage， including cerebrovascular atherosclerosis， thrombosis， rupture， etc.， which ultimately cause cerebral ischaemia and haemorrhage， and it is also the main cause of serious harm to the health of middle-aged and elderly people at this stage. Carotid atherosclerotic vulnerable plaque is the most important cause of ischaemic cerebrovascular disease， and inflammation response also plays an important role in the formation and progression of plaque. In this paper， we jointly explored the role of microRNA-124 （miR-124）， integrin β1 and related inflammatory factors in atherosclerosis using imaging tools. It aims to lay a theoretical foundation for the initial identification of vulnerable plaque and clarification of their formation mechanisms， and to provide a theoretical basis for the prevention and treatment of cerebrovascular diseases.

[Key words] Vulnerable plaque miR-124 Integrin β1 Stability

First-author's address： Department of Neurology， the Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University， Hohhot 010050， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2024.25.040

由于各種原因影響顱內(nèi)血液供應(yīng)的病理過程而導(dǎo)致的任何腦部血管異常通常可泛指為腦血管疾病，現(xiàn)階段仍然是一個亟待解決的問題。腦血管病病因眾多，其中易損斑塊的脫落是導(dǎo)致缺血性腦卒中發(fā)生的主要原因。微小核糖核酸-124（microRNA-124，miR-124）是參與腦神經(jīng)發(fā)育的特異性miRNA，過表達(dá)可破壞細(xì)胞功能并導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，且與組織損傷有關(guān)[1]。其成熟體形式miR-124-3p在吸煙患者中水平升高與冠心病等心血管疾病有關(guān)。但miR-124與頸動脈粥樣硬化易損斑塊發(fā)生過程的作用尚不明確。本文從易損斑塊的特點、影像診斷和分子水平研究多角度探究miR-124在頸動脈粥樣硬化易損斑塊中的作用，明確miR-124及其靶基因是否可作為易損斑塊的潛在靶點，供應(yīng)新的研究方向與預(yù)防途徑，進(jìn)而預(yù)防腦血管疾病的發(fā)生，為腦血管病的診療提供新思路。

1 動脈斑塊與血清炎癥因子

動脈粥樣硬化斑塊按照斑塊的特質(zhì)分成易損斑塊和穩(wěn)定斑塊，其中易損斑塊的脫落是招致急性心腦血管事件發(fā)生的首要因由。易損斑塊相比于穩(wěn)定斑塊有著斑塊表面潰瘍、破裂、斑內(nèi)炎癥、薄纖維帽、大體積脂質(zhì)核，強(qiáng)大的內(nèi)部壓力等特點[2-3]。這些特征與炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激和內(nèi)皮損傷密切相關(guān)。研究表明，生理狀態(tài)下，這些內(nèi)皮細(xì)胞因子不發(fā)揮炎性作用，長期不良的生活習(xí)慣，例如飲酒、高脂飲食等會導(dǎo)致內(nèi)皮下蛋白聚集、脂質(zhì)積累，后內(nèi)皮釋放活性氧類物質(zhì)，將脂蛋白潤飾為氧化低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL），并在血管內(nèi)壁蘊蓄。同時激活的內(nèi)皮細(xì)胞釋放相關(guān)炎癥因子，促進(jìn)巨噬細(xì)胞近T細(xì)胞的進(jìn)一步招募，其中巨噬細(xì)胞通過結(jié)合清道夫受體形成泡沫細(xì)胞，最終造成脂質(zhì)條紋的誕生，啟動體內(nèi)固有免疫。血管壁中巨噬細(xì)胞的積累是動脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展的標(biāo)識，在多種環(huán)境因素的刺激下，巨噬細(xì)胞可以轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N功能表型，這些表型在斑塊表型和穩(wěn)定性中起重要作用。M2極化標(biāo)記主要在穩(wěn)定區(qū)表達(dá)，并與斑塊消退有關(guān)。相比之下，M1型巨噬細(xì)胞主要表達(dá)于斑塊不穩(wěn)定區(qū)域，與斑塊易損性有關(guān)。促炎性M1巨噬細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞可滲出多種炎癥細(xì)胞因子，包括白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）、白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等[4]，這些細(xì)胞因子可激活內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)平滑肌細(xì)胞增殖，減少膠原合成和基質(zhì)降解，最終加劇易損斑塊進(jìn)展[5]。此外，富含甘油三酯的脂蛋白和殘存脂蛋白具有促炎作用。巨噬細(xì)胞分解代謝氧化脂蛋白結(jié)合成富含脂質(zhì)的壞死核心，由膠原纖維包裹，導(dǎo)致纖維動脈粥樣硬化的形成。在慢性炎癥條件下，巨噬細(xì)胞對纖維帽產(chǎn)生分解代謝作用，導(dǎo)致薄帽纖維動脈粥樣硬化，使斑塊變得脆弱[6-7]。炎癥反應(yīng)還會導(dǎo)致氧化應(yīng)激的增加，致使斑塊中的氧化脂質(zhì)產(chǎn)物增添，加劇斑塊的易損性。以此看來，這些炎癥因子發(fā)揮作用并參與動脈粥樣硬化易損斑塊形成的整個歷程。

2 miR-124及靶基因整合素β1

2.1 microRNA家族及miR-124

microRNA是一類高度保守的非編碼單鏈RNA分子[8]，長度為20～25個核苷酸。早在1993年，Lee等[9]在秀麗隱桿線蟲（caenorhabditis elegans）中發(fā)現(xiàn)了第一個定時調(diào)控胚胎后期發(fā)育的基因小RNA-Lin-4。后來通過科技及檢測技術(shù)的發(fā)展，人們檢測出大量miR-124分子，并發(fā)掘與生物生長、發(fā)育及疾病密切相關(guān)，尤其在多細(xì)胞動物的腦中表達(dá)，與神經(jīng)細(xì)胞分化的調(diào)控過程有關(guān)[10]。miR-124為腦組織中表達(dá)最豐富的RNA之一，廣泛存在于大腦皮質(zhì)及小腦，在多種人類及動物體內(nèi)均有表達(dá)，參與多種疾病的發(fā)病機(jī)制[11]。miR-124是一種在不同組織中具有不同生理作用的microRNA。其表達(dá)的失調(diào)不僅與神經(jīng)退行性疾病的發(fā)展有關(guān)，還誘導(dǎo)不同器官的惡性轉(zhuǎn)化，相信此類microRNA的表達(dá)量可視作為預(yù)測或干預(yù)多種疾病發(fā)生的早期預(yù)告。miR-124下調(diào)于大腸癌、乳腺癌、胃癌及膠質(zhì)癌等多種癌癥疾病中[12]。而關(guān)于非癌癥性疾病，尤其是缺血缺氧性疾病的表達(dá)少有文獻(xiàn)論述。脯氨酰-4-羥化酶是由兩個α亞基和兩個β亞基組成的四聚體，是膠原合成中的關(guān)鍵酶，也是以1型亞基（α1）最常見的一種酶。膠原蛋白的成熟需要羧化酶及糖基轉(zhuǎn)移酶的共同作用，而脯氨酰-4-羥化酶α1（P4Hα1）對于穩(wěn)定膠原的三螺旋構(gòu)造具備重要意義[13]。有相關(guān)證據(jù)表明，miR-124的過表達(dá)可影響下調(diào)P4Hα1蛋白表達(dá)及血管平滑肌膠原含量[14-16]，也有抑制巨噬細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡的作用。至此，有理由相信miR-124與頸動脈斑塊的形成有著千絲萬縷的聯(lián)系。

2.2 整合素β1

近幾年，很多學(xué)者開始研究相關(guān)機(jī)制、調(diào)控基因或預(yù)測靶基因。憑據(jù)學(xué)者們通過microRNA靶基因預(yù)測軟件預(yù)測的可能靶基因整合素β1為一種細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）受體，近年來作為醫(yī)治各種腫瘤細(xì)胞的靶點而受到廣大學(xué)者的關(guān)注[17-18]。而在動脈粥樣硬化易損斑塊的作用及機(jī)制，相關(guān)報道甚少。作為整合素家族中一個亞家族的整合素β1是一種大型跨膜異二聚體蛋白質(zhì)，參與細(xì)胞黏附、T細(xì)胞活化及淋巴細(xì)胞歸巢等。整合素家族包括24種α和β異二聚體，它們介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的附著，也參與黏附細(xì)胞因子間的相互作用[19]。

2.3 miR-124與整合素β1的關(guān)系

內(nèi)皮細(xì)胞中的整合素在斑塊形成初期與內(nèi)皮細(xì)胞基質(zhì)蛋白相互作用而導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的激活，miR-124可與體內(nèi)多種靶基因相結(jié)合，而作為其一的整合素β1在易損斑塊上的相關(guān)機(jī)制尚不明確。小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）具有抑制整合素β1的作用[20]，整合素β1基因的敲除可影響上調(diào)miR-124的表達(dá)。整合素β1也會影響炎癥因子的含量，整合素β1的上調(diào)也可影響IL-6、TNF-α等炎癥細(xì)胞因子[21]。說明抑制整合素β1可抑制AS中炎癥因子的分泌，從而影響AS斑塊的形成。也有相關(guān)研究說明，整合素β1膠原結(jié)合識別主要膠原中的特定三螺旋序列[22]。如此看來，miR-124結(jié)合靶基因?qū)τ趧用}粥樣硬化易損斑塊有著調(diào)節(jié)作用。

3 檢測斑塊的影像學(xué)手段

3.1 超聲造影

目前關(guān)于動脈粥樣硬化斑塊的診斷方法以影像診斷及血清炎癥因子為主，血清炎癥因子主要為腫瘤壞死因子及IL-6等，缺乏特異性。隨著影像診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的手段技術(shù)可顯示動脈粥樣硬化斑塊的超聲造影和PET-MRI在診斷頸動脈斑塊時表現(xiàn)較為可靠。超聲造影主要以Bracco為造影劑，可檢測到斑塊內(nèi)新生血管[23-24]，在二維灰階成像模式下測量頸動脈內(nèi)膜中層厚度（Intima-media thickness，IMT）。

3.2 PET-MRI

PET-MRI（正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像/MRI）是一種無創(chuàng)的分子影像學(xué)檢查技術(shù)，臨床從分子層面上用于評估頸動脈血管炎癥及鈣化活動，是目前顯示斑塊組成成分最可靠的影像技術(shù)。近年研究證明，動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性可由PET-MRI證實[25-27]。其中18氟-氟化鈉（18F-NaF）是一種用于識別和定位高危動脈斑塊的非侵入性成像造影劑，也是目前最為可靠的無創(chuàng)性斑塊微鈣化檢測通道，并在無侵入性活動鈣化影像診斷方面具有廣泛前景。研究表明，18F-NaF攝取量與斑塊壞死、斑塊內(nèi)出血、潰瘍和鈣團(tuán)體積有關(guān)[28]，因其主要結(jié)合在斑塊內(nèi)的微鈣化區(qū)域。對于動脈粥樣硬化斑塊的評估，18F-NaF PET-MRI有著卓越的軟組織顯像技術(shù)，能更清晰地刻畫血管情況。一方面，PET-MRI成像是現(xiàn)研究階段新潮的斑塊表征方式。有多種成像技術(shù)，如脂肪抑制、基于釓（Gd）的對比成像等。MRI相較于其他影像學(xué)資料能提供更多關(guān)于斑塊形態(tài)的信息，其中包含完整或破碎的纖維帽、斑塊內(nèi)是否有新生血管形成、是否出血、是否有血栓及巨噬細(xì)胞浸潤等。另一方面，早期血管鈣化中存在的羥基磷灰石結(jié)晶，通過晶體中的18F-氟離子與羥基離子（OH-）互換來滲入羥基磷灰石結(jié)晶中。羥基磷灰石中除了磷酸根與鈣離子外還包括很多正負(fù)離子，因此為了進(jìn)行離子交換，羥基磷灰石晶體必須在毛細(xì)血管附近，允許氟化物離子從血漿穿過細(xì)胞外液從而進(jìn)入并包抄磷酸鈣晶體的結(jié)合[29]，從而達(dá)到微鈣化顯像的目的。在動脈粥樣硬化斑塊的形成及進(jìn)展中，炎癥反應(yīng)起到了重要的推動作用。動脈粥樣硬化內(nèi)的炎癥反應(yīng)可以通過細(xì)胞因子介導(dǎo)的成骨細(xì)胞樣細(xì)胞促進(jìn)微鈣化，活躍的微鈣化部分及炎癥對于18F-NaF的攝取量更甚，微鈣化可影響斑塊穩(wěn)定性[30]，最后可能通過在脂質(zhì)核心引發(fā)持續(xù)的炎癥導(dǎo)致斑塊破裂。以此看來，易損斑塊在PET-MRI有著更高的表達(dá)量。18F-NaF與PET-MRI在動脈斑塊上的應(yīng)用結(jié)合了PET及磁共振成像的優(yōu)點，使得能更好地了解動脈粥樣硬化的病理機(jī)制。比起超聲，PET-MRI有著顯示血管炎癥及鈣化活動等優(yōu)點，能從斑塊炎癥程度來甄別斑塊的易損性，甚至可對早期不易發(fā)現(xiàn)的斑塊形成期做出良好的評價。

4 結(jié)語

腦血管疾病是影響小動脈、小靜脈和腦毛細(xì)血管的一組病理過程，腦淀粉樣病變和腦動脈硬化是常有的形式，當(dāng)動脈粥樣硬化病情得不到及時控制時極其容易形成斑塊。其臨床表現(xiàn)多種多樣，包括突發(fā)性頭痛、意識喪失、言語障礙、肢體無力、感覺異常等癥狀，嚴(yán)重者可導(dǎo)致殘疾甚至死亡。因此，及早診斷和有效治療對于減少腦血管疾病的損害至關(guān)重要。炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致易損斑塊的重要病理基礎(chǔ)。降低膽固醇的藥物（如他汀類）、抗炎藥物（如阿司匹林）和一些降壓藥物均能有效減輕易損斑塊的炎癥反應(yīng)。盡管在動脈粥樣硬化的治療方面取得了各種進(jìn)展，但在動脈粥樣硬化性血管疾病的預(yù)防和評估方面一直沒有令人滿意的結(jié)果。早期識別和分類易受感染的斑塊及研究新的治療方法仍然是動脈粥樣硬化和心血管疾病管理的挑戰(zhàn)和最終目標(biāo)，以及靶向該途徑是否可以預(yù)測或預(yù)防缺血性腦卒中發(fā)生的可能，以減少急性腦血管病的發(fā)生發(fā)展是現(xiàn)階段預(yù)防缺血性腦血管疾病的追求。miR-124經(jīng)減弱神經(jīng)元減少和對星形膠質(zhì)細(xì)胞活化誘導(dǎo)而對脊髓損傷有很大的補(bǔ)綴作用[31-33]，而對于動脈粥樣硬化斑塊方面缺乏相關(guān)臨床證據(jù)，需要大量的臨床及基礎(chǔ)研究論證其作為一種早期識別斑塊類型的血清標(biāo)志物。通過參與調(diào)控過程，對其靶基因整合素β1進(jìn)行調(diào)整，而最終影響斑塊性質(zhì)。簡言之，miR-124與靶基因共同參與斑塊形成的整個生理過程，聯(lián)合影像學(xué)診斷有著更高的臨床診斷價值。而整合素β1或可成為治療斑塊靶點基因，為缺血性腦卒中的診治創(chuàng)建更多可能性。

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（本文編輯：白雅茹）