循環(huán)miRNA-126在冠心病發(fā)生發(fā)展中的作用

任佳君 劉路路 惠 崗 李 磊 齊 超 王珺楠

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院心內(nèi)科，吉林 長(zhǎng)春 130041)

循環(huán)miRNA-126在冠心病發(fā)生發(fā)展中的作用

任佳君 劉路路 惠 崗 李 磊 齊 超 王珺楠

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院心內(nèi)科，吉林 長(zhǎng)春 130041)

冠心病；循環(huán)miRNA-126

冠心病(CHD)即多種高危因素誘導(dǎo)的冠狀動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化性(AS)改變，繼而引起冠脈血管管腔不同程度的狹窄甚至完全閉塞，造成心肌細(xì)胞缺血、缺氧或壞死而導(dǎo)致的心臟病。CHD早期預(yù)防、早期診斷及早期干預(yù)治療是降低CHD發(fā)病率及死亡率的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)，miRNAs成為在心血管疾病、糖尿病、癌癥等方面的研究熱點(diǎn)。本文就循環(huán)miRNA-126在CHD發(fā)生發(fā)展中的作用作一綜述。

1 AS的發(fā)病機(jī)制

AS是發(fā)生在動(dòng)脈血管內(nèi)的一種慢性炎癥疾病，AS發(fā)病機(jī)制的內(nèi)皮-炎癥反應(yīng)學(xué)說(shuō)受到更多的關(guān)注和支持〔1〕。血管內(nèi)皮損傷是AS的始動(dòng)環(huán)節(jié)。各種AS危險(xiǎn)因素如高血壓、血脂異常、肥胖、糖尿病，不合理的生活習(xí)慣包括吸煙、過(guò)量飲酒、熬夜、缺乏運(yùn)動(dòng)及社會(huì)心理因素等共同作用，打破血管內(nèi)皮細(xì)胞(VEC)所處環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，造成VEC增殖與凋亡失平衡，內(nèi)皮細(xì)胞表面特性發(fā)生改變，激活了下游相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通道，大量炎癥因子、細(xì)胞因子等釋放入血，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞損傷或過(guò)度凋亡。VEC損傷及過(guò)度凋亡使其對(duì)于血管張力的調(diào)節(jié)能力下降、凝血-抗凝血功能出現(xiàn)異常，導(dǎo)致血管內(nèi)皮通透性發(fā)生改變，即發(fā)生血管內(nèi)皮功能障礙〔2〕。低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)通過(guò)受損的內(nèi)皮沉積于血管內(nèi)膜，并氧化成為氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)，血管細(xì)胞黏附因子錨定循環(huán)血中的單核細(xì)胞，并且在單核細(xì)胞化學(xué)趨化蛋白作用下遷移至內(nèi)膜成為巨噬細(xì)胞，吞噬ox-LDL成為泡沫細(xì)胞，形成脂質(zhì)斑塊。

2 microRNA(miR)-126在血管內(nèi)皮細(xì)胞中特異性表達(dá)

miR是存在于真核生物中的一類由19～24個(gè)核苷酸構(gòu)成的單鏈非編碼小分子RNA，大量研究表明其主要是通過(guò)與靶基因轉(zhuǎn)錄后的mRNA的3′端非編碼區(qū)結(jié)合，促進(jìn)該基因的降解或抑制其正常翻譯〔3～5〕。在基因轉(zhuǎn)錄后翻譯前形成了新的基因表達(dá)調(diào)控平臺(tái)，調(diào)控參與細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移、凋亡等過(guò)程。多種miR與心血管疾病的發(fā)生高度相關(guān)，其中 miR-126在血管內(nèi)皮細(xì)胞中特異性表達(dá)〔6〕，其基因定位于表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域(EGFL)7基因上〔7〕，參與調(diào)控VEC炎性反應(yīng)和凋亡等過(guò)程，在CHD發(fā)展的各環(huán)節(jié)具有極其重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞受到損傷、凋亡、壞死或者血小板激活時(shí)，其內(nèi)的miR-126以微粒(MVs)形式釋放入血，MVs扮演著細(xì)胞間信息交流的角色，將信息傳遞至靶細(xì)胞調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)阿司匹林可以阻止上述過(guò)程，后來(lái)證明血小板是miR-126 的另一來(lái)源〔8〕。miR-126在體內(nèi)穩(wěn)定且特異性存在，這為心血管疾病的診療帶來(lái)了新啟發(fā)。

3 循環(huán)miRNA-126與血管炎性反應(yīng)

AS是一種慢性的血管炎癥性疾病，在血管炎癥-抗炎的動(dòng)態(tài)過(guò)程中逐漸形成了冠脈動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。損傷或過(guò)度凋亡的VEC釋放凋亡小體，并且通過(guò)旁分泌方式作用與內(nèi)皮細(xì)胞受體，使miR-126介導(dǎo)的趨化因子配體(CXCL)12表達(dá)增高，CXCL12與其受體CXCR4結(jié)合從而抑制細(xì)胞凋亡〔9〕。 同時(shí)還會(huì)釋放大量白細(xì)胞介素(IL)-1、腫瘤壞死因子(TNF)-α等炎性物質(zhì)，這些炎癥物質(zhì)不僅可以促使相鄰細(xì)胞吞噬凋亡小體，還能夠激活相鄰的VEC，使其釋放IL-6、細(xì)胞間黏附分子(ICAM)-1、單核細(xì)胞趨化分子等因子，這些因子具有炎癥、黏附、趨化等作用，導(dǎo)致VEC的再次損傷，形成惡性循環(huán)。繼而ox-LDL、MCP-1和巨噬細(xì)胞集落刺激因子等介導(dǎo)白細(xì)胞、單核-巨噬細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞向內(nèi)皮下遷移，巨噬細(xì)胞吞噬ox-LDL成為泡沫細(xì)胞沉積于血管內(nèi)膜下。研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮細(xì)胞中特異性表達(dá)的miR-126具有調(diào)控黏附分子表達(dá)及血管炎癥發(fā)生的功能。血管細(xì)胞黏附分子(VCAM)-1是miR-126的靶基因，miR-126表達(dá)升高時(shí)VCAM-1的表達(dá)下降，miR-126能夠通過(guò)抑制VCAM-1在動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中的表達(dá)，減弱白細(xì)胞的黏附，減輕血管內(nèi)皮炎癥反應(yīng)，減輕血管損傷〔10〕。Albinsson等〔11〕的研究也證實(shí)，TNF-α誘導(dǎo)VCAM-1的表達(dá)，高表達(dá)的miR-126可以抑制VCAM-1表達(dá)，抑制單核細(xì)胞對(duì)遭受ox-LDL損傷的內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，上調(diào)miR-126的表達(dá)能夠抑制 VEC炎性反應(yīng)。miR-126在血管炎癥反應(yīng)中的另一關(guān)鍵作用在于通過(guò)阻礙磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶(Akt)/核因子(NF)-κB信號(hào)通道發(fā)揮作用，使得miR-126有望成為治療AS的重要靶點(diǎn)〔12〕。研究表明miR-126可以通過(guò)調(diào)節(jié)某些相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，參與血管平滑肌細(xì)胞的發(fā)展和血管損傷反應(yīng)的調(diào)節(jié)，在平滑肌細(xì)胞增殖和分化過(guò)程中，發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，miR-126的高度表達(dá)可以抑制平滑肌細(xì)胞的增殖，抑制炎癥反應(yīng)的發(fā)生，因此，miR-126可以在轉(zhuǎn)錄水平實(shí)現(xiàn)只能調(diào)控血管內(nèi)皮的自我修復(fù)，使miR-126有了潛在的新的治療靶點(diǎn)。

4 循環(huán)miR-126與新生血管的形成

研究表明miR-126具有調(diào)控新生血管生成、維持血管完整性的作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)敲除小鼠體內(nèi)miR-126基因后造成了血管完整性的破壞、出血甚至小鼠胚胎死亡等不良事件〔6，13，14〕。大量前期研究表明，miR-126可以通過(guò)增強(qiáng)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)的表達(dá)及抑制Spred-1的表達(dá)而起到了促進(jìn)血管生成及維持血管完整性的作用〔6〕。 VEGF作為miR-126作用的靶基因，它是一種內(nèi)皮細(xì)胞絲裂原，在血管新生中起調(diào)節(jié)作用，眾多實(shí)驗(yàn)表明缺血或缺氧會(huì)導(dǎo)致VEGF表達(dá)增高及其受體上調(diào)，VEGF、FGF通過(guò)激活膜受體酪氨酸蛋白激酶(Ras/MAP)通路調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，遷移及黏附發(fā)揮促使血管生成及維持血管完整性的作用。研究已經(jīng)表明，miR-126能調(diào)節(jié)VEGF的表達(dá)，有研究〔15〕證實(shí)了在VEGF的3′非偏碼區(qū)(UTR)端存在miR-126的結(jié)合位點(diǎn)，此外，VEGF可以通過(guò)調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞瘤(Bcl)-2基因啟動(dòng)子上存在的激活蛋白(AP)1結(jié)合位點(diǎn)來(lái)調(diào)控Bcl-2的表達(dá)，有學(xué)者認(rèn)為VEGF能夠增強(qiáng)Bcl-2基因轉(zhuǎn)錄的穩(wěn)定性〔16〕。由此猜想miR-126可能是通過(guò)調(diào)控VEGF的表達(dá)從而影響B(tài)cl-2的基因表達(dá)。在抑癌基因Spred-1和磷脂酰肌醇3激酶調(diào)節(jié)亞基(PIK3R)2是內(nèi)皮生長(zhǎng)的負(fù)性調(diào)節(jié)因子，也是miR-126作用的靶點(diǎn)。Spred-1作為一種細(xì)胞膜外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK) 抑制劑，通過(guò)抑制VEGF所誘導(dǎo)的 ERK 激活，從而抑制了Ras/MAP信號(hào)通道調(diào)節(jié)的VEC增殖、遷移及黏附，抑制了血管的新生。任夢(mèng)宇等〔17〕為了證實(shí)miR-126對(duì)血管新生的調(diào)控作用，構(gòu)建了miR-126過(guò)表達(dá)載體并轉(zhuǎn)染臍人靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)，設(shè)立了正常細(xì)胞組、空載慢病毒轉(zhuǎn)染組、miR-126過(guò)表達(dá)慢病毒轉(zhuǎn)染組，并于轉(zhuǎn)染6 d后用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)法檢測(cè)Spred-1和PIK3調(diào)節(jié)亞基(R)2的mRNA的表達(dá)水平，用Western印跡法檢測(cè)Spred-1和PIK3R2蛋白表達(dá)水平，結(jié)果顯示在miR-126過(guò)表達(dá)細(xì)胞組中Spred-1和PIK3R2的表達(dá)下降。因此，miR-126表達(dá)缺失，Spred-1表達(dá)升高，血管生成信號(hào)被抑制。相反，miR-126過(guò)表達(dá)解除了Spred-1對(duì)Ras/MAP信號(hào)通路的抑制，有利于血管新生〔6〕。同時(shí)，miR-126 通過(guò)下調(diào)PIK3R2，激活 PI3K，介導(dǎo) Akt/PKB 磷酸化，從而調(diào)節(jié)血管新生〔18〕。

5 循環(huán)miR-126和心肌梗死患者冠狀動(dòng)脈血管狹窄程度相關(guān)

實(shí)驗(yàn)〔4〕發(fā)現(xiàn)在急性心肌梗死患者體內(nèi)miR-126表達(dá)水平顯著下降，這為診斷急性心肌梗死提供了新方向。此研究還通過(guò)Gensini評(píng)分系統(tǒng)對(duì)心肌梗死患者冠脈狹窄程度進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者冠脈造影術(shù)后冠脈病變?cè)絿?yán)重，Gensini評(píng)分越高，其體內(nèi)miR-126表達(dá)反而越低，因此推測(cè)miR-126表達(dá)與急性心肌梗死患者冠脈狹窄程度負(fù)相關(guān)。

6 循環(huán)miR-126與冠脈側(cè)支循環(huán)(CCC)

CCC形成是冠狀動(dòng)脈堵塞后的一種代償方式，患者發(fā)生急性心肌梗死時(shí)，及時(shí)恢復(fù)心肌血流供應(yīng)是減少心肌細(xì)胞壞死的唯一方法，所以與不良側(cè)支循環(huán)患者相比，充分的側(cè)支循環(huán)可以減小心肌梗死的范圍，降低室壁瘤發(fā)生率〔19〕。所以冠脈側(cè)支循環(huán)的建立對(duì)于急性心肌梗死患者預(yù)后的意義非常大。研究發(fā)現(xiàn)在冠脈血管分支之間存在著豐富的相互吻合的側(cè)支血管，但在平常情況下是關(guān)閉的，只有當(dāng)冠狀動(dòng)脈發(fā)生嚴(yán)重狹窄甚至完全閉塞時(shí)，病變部位冠脈及其內(nèi)血流發(fā)生異常，導(dǎo)致病變冠脈與鄰近冠脈產(chǎn)生壓力階差，平日關(guān)閉的側(cè)支血管開(kāi)放成熟，以供應(yīng)相應(yīng)的心肌血流，改善心肌缺血缺氧〔20〕。研究發(fā)現(xiàn)不同的患者，其冠脈側(cè)支循環(huán)形成的能力不同，體內(nèi)miRNA的表達(dá)也存在差異。眾所周知，炎癥與CCC有著密切關(guān)系，由此推斷與炎癥相關(guān)miR-126和CCC是否存在一定的聯(lián)系呢？研究表明〔21〕血漿中循環(huán)miR-126表達(dá)與冠脈側(cè)支循環(huán)的建立呈現(xiàn)正相關(guān)，由此推測(cè)循環(huán)miR-126可能預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄患者的冠脈側(cè)支循環(huán)形成能力。在Hakimzadeh等〔22〕的研究中發(fā)現(xiàn)在側(cè)支循環(huán)不良的慢性完全閉塞病變(CTO)患者血漿中miR-126的表達(dá)上調(diào)。與健康人相比，CTO患者血漿中miR-126表達(dá)升高。CTO患者血漿中miR-126的差異性表達(dá)與冠脈側(cè)支循環(huán)能力有緊密關(guān)系。以此推測(cè)，這些相關(guān)的循環(huán)miRNA可能作為一種有價(jià)值的生物標(biāo)志物來(lái)區(qū)分患者冠脈側(cè)支循環(huán)能力的高低，以評(píng)估患者在發(fā)生急性冠脈事件的并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)高低，同時(shí)有望成為新型的生物治療靶點(diǎn)〔22〕。

7 展望：循環(huán)miR-126是潛在生物標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)

循環(huán)miR-126參與了CHD的許多環(huán)節(jié)，但其內(nèi)在的調(diào)節(jié)機(jī)制仍需更深入研究。就目前的大量研究成果可以推測(cè)miR-126是一種潛在的生物標(biāo)志物，更重要的是它還可能成為相關(guān)疾病的治療靶點(diǎn)。但是由于技術(shù)、資源、樣本等的局限性，目前為止對(duì)miR-126的研究還僅僅是停留在理論水平。有學(xué)者提出利用化學(xué)耦聯(lián)的方法將miR-126埋在血管支架微納涂層中進(jìn)行緩釋，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出具有微納結(jié)構(gòu)化緩釋型冠脈支架，不僅可以提高血管支架內(nèi)皮化的進(jìn)程，還可以抑制平滑肌再生的能力，防止支架內(nèi)晚期血栓的形成，從而降低再狹窄率，然而上述想法需要大量的理論和實(shí)踐研究。

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〔2015-11-21修回〕

(編輯 苑云杰)

吉林省發(fā)展和改革委員會(huì)自助項(xiàng)目(No.2014G072)

王珺楠(1973-)，女，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，主要從事心血管疾病研究。

任佳君(1993-)，女，在讀碩士，主要從事心血管疾病研究。

R543.3

A

1005-9202(2017)10-2580-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.10.103