miR-199a-3p在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病中的研究進展

Roleof miR-199a-3p in Coronary Atherosclerotic Heart Disease

HUANG Yunjie， WU Hong （Departmentof Cardiology，Changhai Hospital Afliated to Naval Medical University，Shanghai 2O0433，China）

【Abstract】MicroRNAsareagroupofnon-codingRNAsabout 22nucleotidesthatnegativelyregulategeneexpresionattheposttranscriptionalvel.Amongte，te-99afmilyoselyelatedtoroaytheroleroticartdseaseadplasanporatole inpathologicalschaiadal-fsidoaalsisutef miR-199a-3pinant-athroslerosisadmyocardialproteio，tisveailysummarzedtespcificoleofi-199a-3pintheplaque forationstagyoadalishepefusioijuyagedmyocadalpairsaeofooaryrosleroticeartdisssl theuseofmiR-199a-3p-loadednanoformulationsastherapeuticapproaches，hichwillprovideanewideaforthefuturefundamentaland clinical research.

Keywords】 Coronary atherosclerotic heartdisease;MicroRNA;miR-199a-3p;Nanoformulation

冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┰谥袊幕疾÷屎退劳雎手鹉晟仙?，2020年，冠心病患者死亡率在中國城市為126.91/10萬，農(nóng)村為135.88/10萬[1]。冠心病的病理過程復雜，主要包括斑塊形成階段、心肌缺血再灌注損傷階段和心肌損傷修復階段等[2]。微RNA（microRNA，miRNA）在人體細胞中天然存在，相較于人工合成的小干擾RNA或反義寡核苷酸分子，細胞毒性小且能靶向作用于同一通路中的多個基因而發(fā)揮作用，因而其臨床應用潛力的開發(fā)受到廣泛關(guān)注[3]。miR-199a家族廣泛參與細胞增殖、遷移、凋亡、自噬和能量代謝等過程，其中， miR-199a-3p 在冠心病的形成和發(fā)展過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[4-5]。人類成熟 miR-199a-3p （MIMAT0000232）主要通過來自19號染色體的pre-miR-199a-1（MI000242）或來自1號染色體的pre-miR-199a-2（MI0000281）加工合成，進而發(fā)揮下游靶基因的調(diào)控功能[6?；谝陨媳尘?，現(xiàn)分別對 miR-199a-3p 在冠心病斑塊形成階段、心肌缺血再灌注損傷階段和心肌損傷修復階段的具體作用和裝載miR-199a-3p的納米制劑等方面的研究展開綜述。

1斑塊形成階段

脂質(zhì)沉積在血管平滑肌細胞和巨噬細胞中形成泡沫細胞是動脈粥樣硬化形成過程中的重要環(huán)節(jié)。González-Lopez等[7]發(fā)現(xiàn) miR-199a-3p 在載脂蛋白E基因敲除 （ApoE^-′- ）小鼠和人主動脈及頸動脈粥樣硬化樣本中表達顯著降低。機制研究發(fā)現(xiàn)，在血管平滑肌細胞中過表達 miR-199a-3p ，能減少氧化型低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，ox-LDL）的吸收，抑制核因子 κB （nuclear factor κB，NF-κB ）炎癥通路的激活，減緩動脈粥樣硬化的進展。Liu等[5]研究發(fā)現(xiàn)，在ApoE^?-′ 小鼠主動脈和經(jīng)ox-LDL處理的巨噬細胞中，miR-199a-3p表達下降。miR-199a-3p通過下調(diào)巨噬細胞中靶基因Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1（Runt-relatedtranscriptionfactor1，RUNX1）的表達，使信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activatoroftranscription3，STAT3）通路失活，緩解了ox-LDL誘導的巨噬細胞內(nèi)脂質(zhì)積累、起泡和炎癥反應。此外，Taraldsen等[8]發(fā)現(xiàn)， 與冠狀動脈壞死核心（斑塊脆弱性的標志物）有關(guān)，且mirPath預測工具表明，受 miR-199a-3p 調(diào)控的靶基因在脂肪酸生物合成和脂肪酸代謝相關(guān)通路中的代表性明顯偏高。

單核細胞黏附到內(nèi)皮細胞是冠心病發(fā)展初級階段的必要環(huán)節(jié)。Gu等發(fā)現(xiàn)，在人臍靜脈內(nèi)皮細胞中miR-199a-3p通過靶向抑制哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammaliantargetofrapamycin，mTOR）信號通路，增強細胞自噬過程，抑制炎癥因子和內(nèi)皮黏附分子的表達，減少單核細胞和內(nèi)皮細胞間相互作用。

此外，Gonzalez-Lopez等[1o]利用轉(zhuǎn)基因小鼠 Ldlr^-1 建立頸動脈粥樣硬化模型，模型小鼠頸動脈分叉處觀察到早期動脈粥樣硬化損害，同時檢測到 miR-199a-3p 的表達水平下調(diào)。除在動物模型中有以上發(fā)現(xiàn)外，Sun 等[1]通過研究頸總動脈內(nèi)膜中層厚度 gt;0.9mm 但 lt;1.2mm 的早期無癥狀動脈粥樣硬化患者，發(fā)現(xiàn)miR-199a-3p 在這部分患者血槳中明顯減少，且與頸動脈內(nèi)膜增厚程度和C反應蛋白水平呈負相關(guān)，ROC曲線下面積為0.912，表明 miR-199a-3p 可能成為識別早期動脈粥樣硬化風險的診斷生物標志物。

以上研究表明， miR-199a-3p 在斑塊形成階段，通過減少泡沫細胞形成，抑制炎癥反應通路和單核細胞黏附內(nèi)皮，緩解動脈粥樣硬化進展。并可能通過調(diào)控脂肪酸合成和代謝通路，影響動脈粥樣硬化斑塊的形成，且有望成為早期無癥狀動脈粥樣硬化患者血漿的診斷標志物。

2心肌缺血再灌注損傷階段

miR-199a-3p/mTOR自噬信號通路除在內(nèi)皮細胞中發(fā)揮作用外，在心肌細胞中同樣具有重要功能。Wu等[12]通過在人心肌細胞系（AC16）中敲低miR-199a-3p的表達，激活mTOR信號通路，減少細胞自噬，加重心肌細胞炎癥反應和缺血再灌注損傷。此外，Wang等[13]在過氧化氫處理的人和小鼠心肌細胞中構(gòu)建心肌損傷模型，發(fā)現(xiàn) miR-199a-3p 通過靶向抑制伏隔核相關(guān)蛋白2（nucleus accumbens-associated protein 2，NACC2）的表達，抑制心肌細胞凋亡，促進細胞增殖。Bai等[14]探究了鹽酸戊乙奎醚減輕心肌缺血再灌注損傷的具體機制，發(fā)現(xiàn)鹽酸戊乙奎醚通過過表達miR-199a-3p 抑制靶基因Toll樣受體4（Toll-likereceptor 4，TLR4）及下游NF- σ_κB 信號通路的表達，減輕缺血再灌注時心肌細胞氧化應激反應，減少炎癥因子的產(chǎn)生，改善心肌功能。以上研究表明， miR-199a-3p 在心肌缺血再灌注損傷階段，能增強細胞自噬，抑制炎癥反應和心肌細胞凋亡，改善心肌功能。

3心肌損傷修復階段

獲取可再生心肌細胞是治療心肌梗死、預防心力衰竭和改善心臟功能的重要途徑。Kmiotek-Wasylewska等[15]在人心肌成纖維細胞中抑制miR-199a-3p 的表達，發(fā)現(xiàn)GATA結(jié)合蛋白4（GATAbinding protein 4，GATA4 ）、心臟特異性同源盒轉(zhuǎn)錄因子 NKX2.5（heart-specific homeobox transcription factorNKX2.5，NKX2.5）、肌細胞增強因子2C（myocyteenhancerfactor2C，MEF2C）、心肌特異性肌鈣蛋白T（cardiac troponin T，cTnT） 、肌球蛋白重鏈-7（myosinheavychain7，cardiac muscle Beta，MYHCB）等促心肌分化基因和鈉電壓門控通道 α 亞基5（sodium voltage-gated channel alpha subunit 5，SCN5A ）、鉀內(nèi)向整流通道家族J成員2（potassiuminwardly-rectifyingchannel，subfamilyJ，member 2，KCNJ2 ）等離子通道基因表達明顯下調(diào)。表明 miR-199a-3p 在促進心肌成纖維細胞向心肌細胞轉(zhuǎn)分化過程中可能起著重要的調(diào)控作用。此外，miR-199a-3p通過靶向抑制絲氨酸蛋白酶抑制劑E2（serpin family E member 2，SERPINE2），抑制心肌成纖維細胞向纖維化方向轉(zhuǎn)化，減慢心肌損傷后纖維化進程和減輕心肌重塑。An等[16]發(fā)現(xiàn)，在新生小鼠心肌細胞和竇房結(jié)細胞中， 通過抑制同源域蛋白同源盒（homeodomain only protein homeobox，HOPX）的表達，增加GATA4的乙?；龠M新生小鼠心肌細胞和竇房結(jié)細胞生長發(fā)育，維持竇房結(jié)細胞正常心電功能。Eulalio等[17]發(fā)現(xiàn)， miR-199a-3p 既能刺激新生小鼠和成年小鼠正常心肌細胞進入細胞周期，進而促進細胞增殖，又能在小鼠心肌梗死疾病模型中，顯著促進梗死灶周圍心肌細胞增殖再生和功能恢復。以上研究表明，在損傷修復階段， 能促進心肌細胞再生修復，抑制心肌纖維化和重塑，維持心肌正常功能。

4裝載miR-199a-3p的納米制劑與冠心病的治療

納米制劑是一種有效的藥物遞送系統(tǒng)，可減少藥物治療的非靶向分布和負作用，主要包括納米顆粒、納米復合材料和外泌體等[18]。Bar等[19]通過納米顆粒跟蹤分析技術(shù)、低溫電子顯微鏡和蛋白質(zhì)印跡技術(shù)，從人髓系白血病單核細胞系衍生的活化巨噬細胞中分離并鑒定出外泌體。在優(yōu)化外加電壓和脈沖后，通過電穿孔將miR-199a-3pmimic裝載入外泌體中。

結(jié)果顯示，裝載后能使外泌體中 miR-199a-3p 水平提高5倍，且外泌體的大小和完整性得以保持。在生物墨水中添加miR-199a-3p裝載的外泌體可提高新生大鼠三維打印心臟補片中心肌細胞的存活率，減少細胞凋亡，并有望促進它們在體內(nèi)融合。此外，為解決心臟移植時間窗口短的問題，Wang等[20]研究發(fā)現(xiàn)，將間充質(zhì)干細胞的條件培養(yǎng)基和裝載 miR-199a-3p 的外泌體加入小鼠移植心臟培養(yǎng)液中，可逆轉(zhuǎn)長時間低溫缺血對供體心臟的不利影響。Xue等[21]通過構(gòu)建巨噬細胞膜包被且裝載 miR-199a-3p 的納米顆粒用于改善心肌梗死并挽救心臟功能。結(jié)果表明，該納米顆粒能有效抑制缺氧誘導的心肌細胞凋亡，促進細胞增殖，抑制炎癥和心肌纖維化。因此，以上研究表明，裝載miR-199a-3p的納米制劑是治療冠心病的一種重要的潛在療法。

5miR-199a-3p與其他非編碼RNA的相互作用

miRNA除了自身能在轉(zhuǎn)錄后水平負調(diào)控基因表達外，還可與長鏈非編碼RNA（longnoncodingRNA，lncRNA）或環(huán)狀非編碼RNA等其他非編碼RNA形成更加復雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。為研究心肌再生相關(guān)的非編碼RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，Chen等[2]首先通過對人類胎兒和成人心臟RNA測序數(shù)據(jù)進行篩選，鑒定出lncRNANONHSAG007671。并進一步在新生大鼠心肌梗死模型中，通過體內(nèi)和體外實驗研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA NONHSAG007671可直接結(jié)合 miR-199a-3p 以競爭內(nèi)源性RNA機制抑制其表達，從而增加靶基因HOPX的表達，而HOPX是心肌細胞增殖的關(guān)鍵負調(diào)控因子，因此lncRNA NONHSAG007671/miR-199a-3p/HOPX形成抑制心肌細胞再生的調(diào)控軸。

目前關(guān)于 miR-199a-3p 與環(huán)狀RNA相互作用的研究主要集中在肺癌、腎癌和肝癌等疾病領(lǐng)域，且主要的調(diào)控模式為環(huán)狀RNA通過吸附抑制 miR-199a-3p 的表達，進而促進其靶基因的表達，發(fā)揮促進癌癥進展的作用[23-25]。因此，未來在心血管系統(tǒng)疾病領(lǐng)域，miR-199a-3p與其他非編碼RNA的相互作用還有廣闊的研究空間和前景。

6總結(jié)與展望

綜上所述， miR-199a-3p 能調(diào)控冠心病形成的多個病理過程（圖1），包括斑塊形成階段中抑制泡沫細胞的形成和炎癥反應，心肌缺血再灌注損傷階段中抑制心肌細胞氧化應激反應和凋亡，心肌損傷修復階段中促進心肌細胞再生修復和心肌成纖維細胞轉(zhuǎn)分化為心肌細胞，抑制心肌纖維化。此外，在lncRNA與心肌再生的相關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn) miR-199a-3p 參與形成lncRNANONHSAG007671/miR-199a-3p/HOPX調(diào)控軸，表明miR-199a-3p是冠心病發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的關(guān)鍵因子，并在非編碼RNA形成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要節(jié)點作用。

在臨床診斷和治療方面， miR-199a-3p 表達水平在早期無癥狀動脈粥樣硬化患者血漿中顯著降低，提示其在早期識別具有動脈粥樣硬化風險的人群中具有重要診斷價值。隨著納米材料技術(shù)的發(fā)展，納米制劑能提高藥物溶解度，減少所需藥物劑量，降低藥物細胞毒性以及實現(xiàn)特定組織細胞的靶向給藥，在治療動脈粥樣硬化中具有潛在應用價值[26]。通過電穿孔法和巨噬細胞膜包被等方式制備裝載 miR-199a-3p 的納米制劑，在提高新生大鼠三維打印心臟補片中心肌細胞的存活率、逆轉(zhuǎn)長時間低溫缺血對供體心臟的不利影響、改善心肌梗死和纖維化并挽救心臟功能等方面發(fā)揮重要作用。但目前以上研究僅局限于動物實驗階段，未來研究還可進一步優(yōu)化納米制劑遞送系統(tǒng)，使其能高效裝載 miR-199a-3p 且靶向作用于動脈粥樣硬化斑塊、心肌梗死灶，提高其應用于人體中的有效性和安全性，進一步發(fā)揮 miR-199a-3p 在冠心病治療方面的重要潛能。

參考文獻

[1] Hu SS.Epidemiology and current management of cardiovascular disease in China [J].JGeriatr Cardiol，2024，21（4）：387-406.

[2] BentzonJF，OtsukaF，VirmaniR，etal.Mechanismsofplaqueformationand rupture[J].CircRes，2014，114（12）：1852-1866.

[3] WinkleM，El-DalySM，F(xiàn)abbri M ，et al.Noncoding RNA therapeutics一 Challenges and potential solutions[J].Nat Rev Drug Discov，2021，2O（8）：629- 651.

[4] WangQ，YeB，WangP，etal.Overviewof microRNA-199aregulationincancer [J].Cancer ManagRes，2019，11：10327-10335.

[5] LiuM，CaoY，HuY，etal.MiR-199a-3p restrains foaming and inflammationby regulatingRUNX1inmacrophages[J].Mol Biotechnol，2022，64（10）： 1130-1142.

[6]Lagos-Quintana M ，RauhutR，Meyer J，et al.New microRNAsfrom mouse and human[J].RNA，2003，9（2）：175-179.

[7]González-Lopez P，Alvarez-VillarrealM，Ruiz-Sim6nR，etal.Role of miR-15a5pandmiR-199a-3pin theinflammatory pathwayregulatedby NF-kBin experimental and human atherosclerosis[J].Clin TranslMed，2O23，13 （8）：e1363.

[8] TaraldsenMD，Wiseth R，VidemV，et al.Associationsbetween circulating microRNAs and coronary plaque characteristics： potential impact from physical exercise[J].Physiol Genomics，2022，54（4）：129-140.

[9] GuX，WengR，Hou J，etal.Endothelial miR-199a-3p regulating cell adhesion molecules by targeting mTOR signaling during inflammation[J].EurJ Pharmacol，2022，925：174984.

[10]González-L6pezP，YuY，Lin S，et al.Dysregulation ofmicro-RNA143-3p as a biomarker of carotid atherosclerosis and the associated immune reactions during disease progression[J].JCardiovasc Transl Res，2024，17（4）：768-778.

[11]SunX，ZhangY，LiuZ，etal.MicroRNA-199a-3p exhibitsbeneficial effectsin asymptomatic atherosclerosis byinhibitingvascularsmooth musclecell proliferationand migration[J].Mol Biotechnol，2021，63（7）：595-604.

[12]WuW，ChenX，HuQ，etal.Improvementofmyocardial cell injurybymiR199a-3p/mTOR axis through regulating cell apoptosis and autophagy[J]. JImmunol Res，2022，2022：1642301.

[13]WangXZ，ChenL，SunH，etal.MiR-199a-3ppromotesrepair of myocardial infarctionby targetingNACC2[J].IntJClinExpPathol，2023，16（3）：57-66.

[14]BaiLQ，WangBZ，LiuQW，etal.Effectsofpenehyclidinehydrochlorideon myocardial ischaemia-reperfusion injury inrats by inhibiting TLR4/MyD88/NFKB pathway via miR-199a-3p[J].GrowthFactors，2022，40（5-6）：186-199.

[15]Kmiotek-Wasylewska K，Bobis-Wozowicz S，Karnas E，etal.Anti-inflammatory， anti-fibroticandpro-cardiomyogeniceffectsofgeneticallyengineered extracelular vesicles enriched inmiR-1 and miR-199a on humancardiac fibroblasts[J].Stem Cell Rev Rep，2023，19（8）：2756-2773.

[16]AnM，KwonK，ParkJ，etal.Extracellularmatrix-derived extracellularvesicles promotecardiomyocyte growthand electricalactivityin engineered cardiacatria [J].Biomaterials，2017，146：49-59.

[17]EulalioA，Mano ΔM，Dal FerroM，etal.Functional screeningidentifiesmiRNAs inducingcardiacregeneration[J].Nature，2012，492（7429）：376-381.

[18]Oyelaja O，Najneen T，Alamy H，etal.Applications of nanotechnology in the field of cardiology[J].Cureus，2024，16（4）：e58059.

[19]BarA，Kryukov O，Etzion S，et al.316Engineered extracellular vesicle-mediated delivery of miR-199a-3p increasestheviabilityof3D-printedcardiac patches [J].IntJBioprint，2023，9（2）：670.

[20]Wang M，Yan L，Li Q，etal.Mesenchymal stem cell secretions improve donor heart function following ex vivo cold storage[J].JThorac Cardiovasc Surg， 2022，163（4）：e277-e292.

[21]XueY，Zeng G，ChengJ，et al.Engineered macrophage membrane-enveloped nanomedicine forameliorating myocardial infarctioninamouse model[J]. Bioeng Transl Med，2021，6（2）：e10197.

[22]ChenG，LiH，Li X ，etal.Loss of long non-coding RNA CRRL promotes cardiomyocyteregenerationand improvescardiac repairbyfunctioningasa competing endogenous RNA[J].JMol Cell Cardiol，2018，122：152-164.

[23]Liu W，Zheng L，ZhangR，et al. Circ-ZEB1 promotes PIK3CA expression by silencing miR-199a-3pand affectstheproliferation andapoptosisof hepatocelllar carcinoma[J].Mol Cancer，2022，21（1） ：72.

[24]ZhaoB，HuangC，PanJ，etal.circPLIN2promotesclear cell renal cell carcinoma progresson by binding IGF2BP proteinsand miR-199a-3p[J].Cell DeathDis，2022，13（12）：1030.

[25]LeiJ，Qiao S.Circular RNA circ acts as a tumor promoter inlung cancer by regulating the miR-199a-3p/GREM1 axis[J].Arch Med Sci，2024，20 （3） ：876-886.

[26]KamalyN，F(xiàn)redman G，Subramanian M，et al.Development and in vivo efficacy oftargetedpolymeric inflammation-resolvingnanoparticles[J].Proc Natl Acad Sci USA，2013，110（16）：6506-6511.

收稿日期：2025-01-09