探討miRNA與缺血性腦卒中關系的研究進展

尹韋娜，于成圓

（1.山東省日照莒縣中醫(yī)醫(yī)院，山東 日照 276500；2.山東省日照市莒縣疾病預防控制中心，山東 日照 276500）

0 引言

缺血性腦卒中又被稱為腦梗死，其死亡率及致殘率均比較高，對人們的身體健康及生命安全均具有嚴重的危害[1-2]。本文就對miRNA與缺血性腦卒中關系的研究進展進行總結分析，現報道如下。

1 miRNA的簡介

miRNA 是一種長度為19～25個核苷酸的單鏈、非編碼、小分子RNA，在真核生物中廣泛存在，通常每個小分子RNA均能對其特定的mRNA進行識別，且經轉錄后能夠對其基因表達進行水平負調控。miRNA的形成是生物逐漸合成的，在細胞核中，通過RNA聚合酶Ⅱ的作用會將miRNA基因轉錄成為原始miRNA的轉錄本，在經Drosha/DHCR8微處理器進行復合體加工，使其成為長度為60～70個核苷酸且存有莖環(huán)結構的前體miRNA，然后在細胞核中利用Ran-GTP的Exportin 5（核漿轉運蛋白）能夠將前體miRNA轉運至細胞漿，在通過Dicer酶、TRBP（RNA結合蛋白）、Ago蛋白間相互的作用，能夠產生長度在20個核苷酸左右的雙鏈、小分子miRNA，最后通過雙螺旋解鏈，能夠迅速降解一條單鏈，而另一條單鏈（miRNA）會與RNA誘導的RISC（沉默復合物）相結合，而轉變?yōu)閙iR-RISC復合物，再與靶mRNA3非翻譯區(qū)相結合，對靶mRNA及其翻譯進行講解、抑制等，從而將調控作用發(fā)揮出來[3]。通常在機體中，組織不同miRNA的表達量也會存有差異，其分布與表達均具備組織特異性。有臨床研究顯示，在大鼠腦組織中miR-124、miR-219、miR-346的表達量較高，而腦組織特異性最強的為miR-124，其在神經發(fā)育、神經元分化與腦組織損傷后的調控中均有參與[4]。

2 miRNA與缺血性腦卒中

2.1 病因學作用

缺血性腦卒中是指腦部供血動脈發(fā)生粥樣硬化，造成血管管腔出現狹窄、閉塞等導致的栓塞。因而其患者發(fā)病與動脈粥樣硬化具有密切的關系，動脈發(fā)生粥樣硬化通常與血液的剪切力、平滑肌細胞的增殖及脂質被巨噬細胞浸潤與吞噬后產生的泡沫細胞間具有密切的關系。而在巨噬細胞對斑塊進行浸潤的過程中miRNA具有特殊的引導作用，在miR-126的靶標中包括VCAM-1（血管細胞黏附因子-1），而其為一種能夠對內皮細胞表達進行活化的黏附因子，且其與整合素（α4β1）能夠共同對內皮與白細胞的粘附進行介導。且將miR-125a-5p在ORP-9（氧固醇結合蛋白相關蛋白-9）上直接作用，能夠將巨噬細胞對于脂質的吸收及IL-2、IL-6等炎性因子的分泌減少；而antagomir（miR-125a-5p抑制劑）能夠對miR-125a-5p進行抑制，而對巨噬細胞吸收脂質進行促進，且能對oxLDL（氧化低密度脂蛋白）的表達進行促進，加快其泡沫細胞的轉變。

剪切力容易造成血管出現彎曲、分枝等而導致血管發(fā)生粥樣硬化。剪切力對于miR-21在內皮細胞中的表達具有誘導作用，且miR-21能夠對PTEN（張力蛋白同源物）與磷酸酶的表達進行抑制，對bcl-2（抗凋亡基因）的表達進行抑制。而PTEN對于頸動脈內膜的增生具有抑制作用，能夠使動脈粥樣硬化病變的發(fā)生減少。在動脈粥樣硬化的發(fā)生及發(fā)展中炎癥反應也具有重要的作用，若患者出現炎癥反應會使血管局部出現巨噬細胞浸潤，而對脂質的沉積進行促進，使其出現動脈粥樣硬化相關的早期病變。而在炎癥反應的調節(jié)中miRNA具有重要的作用，其在動脈粥樣硬化的過程中也有參與。有相關研究顯示，在巨噬細胞中如果缺失miR-155，其會造成細胞因子CCL的表達明顯減少，而對粥樣硬化斑塊中單核細胞的聚集進行促進，同時miR-155對于BCL-6的表達也具有抑制作用，從而能夠將NF-κB（炎癥前因子）信號的傳導減弱。且還有臨床研究發(fā)現miR-181a能夠利用對c-FOS表達的調控作用，對DC中的oxLDL引發(fā)的炎癥反應進行抑制，從而對動脈粥樣硬化的形成進行抑制[5]。

2.2 病理生理學作用

2.2.1 miRNA與腦水腫

在缺血性腦卒中患者中，腦水腫不僅是其患者病情發(fā)展中可能會出現的一種病理生理變化，也是該病患者的常見且嚴重的一種并發(fā)癥。腦水腫的發(fā)生通常與AQP（水通道蛋白）與MMPs（基質金屬蛋白酶）等因子的參與密切相關。而近年來，有大量臨床研究均表明，在AQP與MMPs等因子的表達中miRNA均有參與且對其也具有調控作用。

AQP（水通道蛋白）通常位于細胞膜上，其能夠在細胞膜上形成孔道，而對細胞中水分的進出進行控制。在大腦組織中通常含有較多的AQP1、4、9（水通道蛋白1、4、9），其與血管源性腦水腫的形成具有密切的關系，其中在腦組織的AQP中AQP4的含量最為豐富。而有相關研究顯示，miR-320a對于AQP1、AQP4均具有下調作用，能夠使腦細胞中的內水積累減少，而將腦水腫情況減輕，同時對腦細胞進行保護；同時對miR-130a的表達進行抑制，能夠將腦組織中的AQP4含量明顯提高，而對腦細胞中水的進出情況進行穩(wěn)定，從而使腦水腫的發(fā)生減少[6]。

MMPs（基質金屬蛋白酶）是活性依賴于鈣、鋅等離子的一類蛋白水解酶。其能夠對ECM（細胞外基質）進行降解，并對其完整性進行破壞，從而提高血腦屏障的通透性，導致腦水腫發(fā)生。在MMPs中其MMPs-9與缺血性腦卒中患者發(fā)生腦水腫的相關性最高，其主要是因miR-664與miR-132的靶基因均為MMPs-9，而患者出現腦出血后其兩者的表達均會明顯降低，從而使MMPs-9的表達增強，對腦水腫的形成進行促進。且在細胞外基質的形成中Versican是其重要的硫酸軟骨素蛋白聚糖，而有臨床相關研究顯示，miR-143對于Versican mRNA的翻譯具有抑制作用，且能夠對ECM的形成進行抑制，從而使腦水腫病情加重[7]。

2.2.2 miRNA與腦缺血再灌注損傷

目前，在缺血性腦卒中患者的臨床治療中，因其患者的腦組織血供受到阻滯，故臨床上主要是將患者的血流再通及時的恢復，迅速恢復腦組織缺血部分的氧氣供應，同時給予相應的營養(yǎng)物質維持其正常代謝，并且代謝相關產物進行及時的清除等作為缺血性腦卒中患者的治療原則。但在該類患者的血流再灌注治療中，由于多種因素的影響，常常也會導致患者在治療中發(fā)生進一步的功能障礙與組織受損等，其在臨床上稱為IRI（缺血再灌注損傷）。缺血性腦卒中患者發(fā)生IRI與其治療中白細胞增多造成毛細血管出現阻塞、產生氧自由基將細胞毒性增強、高能磷酸化合物減少對能量代謝造成不利影響及細胞內出現鈣元素超載對線粒體的功能及結構等造成損害等因素具有密切的關系。而隨著醫(yī)學技術不斷的發(fā)展，臨床上對于缺血再灌注損傷的相關研究也逐漸深入至基因水平研究。因在基因水平的調控中miRNA具有重要作用，因而，對缺血再灌注損傷與miRNA的相關研究也明顯增多[8-11]。有臨床研究對腦缺血大鼠再灌注后的腦組織與血漿中的miRNA表達情況進行監(jiān)測顯示，腦缺血在行再灌注治療1d后，腦組織中許多miRNAs的表達均出現了明顯的改變，且在血漿中miR-103與miR-107的表達情況均明顯降低，且miR-19b與miR-290等的表達明顯增強，并在2天后監(jiān)測顯示存有新miRNAs出現，表明腦缺血損傷與恢復等病理生理過程與miRNA均密切相關。且還有相關研究顯示，再灌注后6h miR-29b在神經元細胞中的含量會增長2倍，在24h后會增強4倍，同時miR-21也會增加2倍；受到缺血性刺激體內外miR-497的表達均會明顯增強[12-15]。而在患者發(fā)生腦缺血損傷后，miR-497的表達增強，能對bcl-2等抗凋亡基因的表達進行抑制，而對腦細胞的凋亡進行促進。

3 總結與展望

miRNA是一種新型調控因子，在缺血性腦卒中患者動脈粥樣硬化病變、腦水腫及IRI等發(fā)生及發(fā)展過程中均廣泛參與、存在。在臨床上對于miRNA的相關研究受到關注程度及重視程度等均不斷在提高，已有大量研究均表明不僅可將miRNA作為一些疾病診斷、分型及預后評價的特異性分子標志物，同時也可將其作為一些疾病治療的新手段。而對于miRNA與缺血性腦卒中，是否能夠將其作為診斷分型的標志物及有效的治療靶標，還需對miRNA的作用機制、功能及靶基因等進行更深一步的研究，為其臨床應用提供科學的依據。

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