急性腦梗死與長鏈非編碼RNA的相關(guān)研究

韓麗麗

【摘 要】有關(guān)急性腦梗死的基因?qū)W研究已經(jīng)成為臨床研究的熱點，隨著研究的開展和深入，學者發(fā)現(xiàn)急性腦梗死患者的長鏈非編碼核糖核酸（LncRNA）出現(xiàn)異常改變。LncRNA可分為離散型、會聚型、基因內(nèi)、基因間、正義重疊、反義重疊、增強子型、miRNA宿主基因型，具有復雜性和多樣性的特征。本文通過對近年來相關(guān)文獻的綜述，介紹了MALAT 1、NILR、HOTAIR、SNHG14、MIAT、HIF 1A-AS2等與急性腦梗死相關(guān)的長鏈非編碼RNA的相關(guān)臨床研究，認為隨著研究的不斷進行，越來越多的LncRNA亞型被識別，進而對急性腦梗死的基因?qū)用娴牟∫驅(qū)W研究提供了方向和依據(jù)。同時，對這些LncRNA亞型的研究，能夠為靶向治療提供基礎(chǔ)，進而對急性腦梗死患者的病程進行干預，改善患者的預后。

【關(guān)鍵詞】急性腦梗死;長鏈非編碼RNA;核糖核酸

腦血供突然中斷后導致的腦組織壞死被稱為急性腦梗死，通常是由于腦部血液供應(yīng)的動脈出現(xiàn)粥樣硬化以及血栓形成，導致管腔發(fā)生狹窄甚至出現(xiàn)閉塞，局部腦組織供血不足甚至血液斷流，腦組織出現(xiàn)軟化壞死，進而發(fā)生一系列病變。有關(guān)急性腦梗死的基因?qū)W研究已經(jīng)成為臨床研究的熱點，隨著研究的開展和深入，學者發(fā)現(xiàn)急性腦梗死患者的長鏈非編碼核糖核酸（LncRNA）出現(xiàn)異常改變。LncRNA是一種長度超過200個核苷酸的非編碼RNA[1]，通過聚合酶II進行轉(zhuǎn)錄，其結(jié)構(gòu)包括5端帽子結(jié)構(gòu)以及3端的的多聚腺苷酸尾巴，其外顯子數(shù)量少于mRNA，而且在不同組織中的表達較低。

目前臨床研究中發(fā)現(xiàn)的與急性腦梗死相關(guān)的LncRNA主要包括肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（MALAT 1）、NILR、Hox轉(zhuǎn)錄反義RNA（HOTAIR）、SNHG14、心肌梗死相關(guān)轉(zhuǎn)錄本（MIAT）、低氧誘導因子1α反義RNA-2（HIF 1A-AS2）、H19、Gm4419、牛磺酸上調(diào)基因1（TUG1）、母系印跡表達基因3（MEG3）。

1 LncRNA MALAT 1

LncRNA MALAT 1是由Zhang等發(fā)現(xiàn)的[2]，在急性腦梗死的體外模型中發(fā)現(xiàn)大腦微血管內(nèi)皮細胞在氧糖剝奪和復氧的情況下，LncRNA的表達會出現(xiàn)明顯的升高，后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn)該LncRNA是調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細胞病理過程中的新型機制，同時也發(fā)現(xiàn)了LncRNA MALAT 1——miRNA—26b——ULK2調(diào)節(jié)軸的存在，在這一過程中LncRNA MALAT 1對OGD/R所誘導的CMECD損傷起到保護作用，Guo等研究發(fā)現(xiàn)了LncRNA MALAT 1——miR—30a——Beclin調(diào)節(jié)通路，認為LncRNA在下調(diào)時通過該通路能夠?qū)iR—30a進行調(diào)節(jié)，進而減少急性腦梗死患者的中樞神經(jīng)細胞的死亡。

2 LncRNA NILR

LncRNA NILR在大腦中動脈閉塞模型中的缺血半暗帶中的表達出現(xiàn)明顯上調(diào)[3]，但是隨著神經(jīng)功能損傷加劇LncRNA NILR水平又出現(xiàn)了下調(diào)的趨勢。體內(nèi)模型顯示LncRNA NILR國標的具有減少神經(jīng)元凋亡的作用，同時能夠?qū)53在絲氨酸15上的磷酸化的抑制作用起到保護神經(jīng)的作用。

3 LncRNA HOTAIR

一項有關(guān)缺血性腦梗死小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)[4]，LncRNA HOTAIR基因沉默后腦梗死小鼠的腦部功能會得到改善，而還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2（NOX2）明顯減少，后者已經(jīng)被證實是導致腦損傷的最常見病因。而LncRNA HOTAIR過表達時NOX2產(chǎn)物會明顯升高，二者的相關(guān)性被RNA的下拉實驗所證實，因此Yang等認為LncRNA HOTAIR具有上調(diào)NOX2表達的作用，進而在腦梗死的發(fā)病過程中起到了促進作用。

4 LncRNA SNHG14

研究發(fā)現(xiàn)，在缺血性腦組織中的小鼠小膠質(zhì)細胞中LncRNA SNHG14呈現(xiàn)高表達狀態(tài)，如果敲除該基因，則小膠質(zhì)細胞的激活被抑制，此時mir-145-5p的表達出現(xiàn)升高，胞漿型磷脂酶 A2IVA（PLA2G4A）的基因表達出現(xiàn)下降。而一向針對LncRNA SNHG14過表達的研究則顯示其能夠促進氧糖剝奪所誘導的BV-2細胞激活[5]，同時檢測到炎性因子水平的升高，神經(jīng)元凋亡率增加。

5 LncRNA M1AT

LncRNA M1AT于2000年被發(fā)現(xiàn)，Liao[6]等針對188例心肌梗死的研究發(fā)現(xiàn)了單體型塊狀結(jié)構(gòu)的JSNP數(shù)據(jù)庫中FLJ25967基因中的一個SNP，該SNP位于染色體22q12上，而且研究發(fā)現(xiàn)與心肌梗死的相關(guān)性明顯。后續(xù)的的Northern免疫分析實驗中并沒有發(fā)現(xiàn)該基因的長期開放閱讀框，對該基因的4個拼接突變體進行體外翻譯實驗證實了該轉(zhuǎn)錄為非編碼蛋白轉(zhuǎn)錄，所以確認為該基因所編碼的是功能性RNA。之后的研究中Qin等認為血管內(nèi)皮生長因子能夠限制葡萄糖或者氧化應(yīng)激誘導作用，M1AT印跡的過表達具有解除miR-150-5p對血管內(nèi)皮生長因子的一種作用，如果該基因被敲除，則可導致內(nèi)皮細胞損傷，并引發(fā)腦微血管功能障礙。

Zhu[7]等的一項包括189例急性腦梗死和健康人群的研究發(fā)現(xiàn)，在急性腦梗死患者中LncRNA M1AT的表達會呈現(xiàn)明顯的生死趨勢，而且與患者NIHSS評分、MRS評分和高敏C反應(yīng)蛋白、梗死面積均具有相關(guān)性，進而認為LncRNA M1AT可以作為急性腦梗死患者的潛在標志物，其水平越高，患者預后越差。

6 LncRNA H1F 1A-AS2

Li等通過構(gòu)建大鼠永久性大腦中動脈閉塞模型對新生血管與缺氧誘導因子的相關(guān)性進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該模型可以誘發(fā)新生血管出現(xiàn)，這種變化會減少梗死區(qū)域miR-153-3p的表達水平，進而增加缺氧誘導因子以及血管內(nèi)皮細胞生長因子的水平，LncRNA H1F 1A-AS2出現(xiàn)上調(diào)。在熒光素酶的報告基因分析中，LncRNA H1F 1A-AS2能夠降低HIF 1α的沉默，因此認為該基因能夠通過抑制miR-153-3p而上調(diào)HIF 1α，促進血管新生。

7 LncRNA H19

研究已經(jīng)證實急性腦梗死患者血腫的LncRNA H19水平明顯升高，同時與NIHSS評分和TNF-α的相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn)，LncRNA H19與二者為癥相關(guān)的關(guān)系。腦梗死模型的大鼠血樣、白細胞以及腦組織中的LncRNA H19表達均出現(xiàn)升高的趨勢，而如果敲除BV2細胞中LncRNA H19基因，則有抑制氧糖剝奪所導致的M1型小膠質(zhì)細胞的極化，進而促進相關(guān)炎性因子的釋放。Wang等認為LncRNA H19能夠通過對小膠質(zhì)細胞的極化發(fā)硬而促進神經(jīng)炎癥的反應(yīng)。

綜上所述，急性腦梗死的基因?qū)W研究是一個非常廣闊的領(lǐng)域，隨著研究的不斷進行，越來越多的LncRNA亞型被識別，進而對急性腦梗死的基因?qū)用娴牟∫驅(qū)W研究提供了方向和依據(jù)。同時，對這些LncRNA亞型的研究，能夠為靶向治療提供基礎(chǔ)，進而對急性腦梗死患者的病程進行干預，改善患者的預后。雖然目前關(guān)于LncRNA與急性腦梗死之間的研究大多是基礎(chǔ)方向的研究，由于倫理學等一系列問題無法應(yīng)用至臨床，但是隨著研究的深入，必然會對疾病的預防、干預、治療產(chǎn)生重要影響。

參考文獻

[1]Schmitz S U， Grote P， Herrmann B G. Mechanisms of long noncoding RNA function in development and disease[J]. Cell Mol Life Sci， 2016， 73（13）：2491-2509.

[2]Tao W， Du Y. LncRNAs： from basic research to medical application [J]. Int J Biol Sci， 2017， 13（3）：295-307.

[3]Wu Z， Wu P， Zuo X， et al. LncRNA-N1LR enhances neuroprotection against ischemic stroke probably by inhibiting p53， phosphorylation [J]. Mol Neurobiol， 2017， 54（10）：1-16.

[4]Liao J， He Q， Li M， et al. LncRNA MIAT： Myocardial infarction associated and more[J]. Gene， 2016， 578（2）：158-161.

[5]Matouk I J， Degroot N， Mezan S， et al. The H19 non-coding RNA is essential for human tumor growth[J]. PLoS One， 2007， 2（9）：e845.

[6]Zhu J， Liu S， Ye F， et al. Long noncoding RNA MEG3 interacts with p53 protein and regulates partial p53 target genes in hepatoma cells[J]. PLoS One， 2015， 10（10）：e0139790.

[7]Yan H， Yuan J， Gao L， et al. Long noncoding RNA MEG3 activation of p53 mediates ischemic neuronal death in stroke[J]. Neuroscience， 2016， 337：191-199.