微小核糖核酸140在機體疾病中的作用研究進展▲

王清堅 陳雅璐 王 兵 王明剛

(1 廣西中醫藥大學第一附屬醫院辦公室，南寧市 530001，電子郵箱：1458048325@qq.com；2 廣西中醫藥大學研究生學院，南寧市 530001；廣西中醫藥大學第一附屬醫院3 急診外科，4 科研部，南寧市 530001)

【提要】 微小核糖核酸(miRNA)是一類非編碼小分子RNA，主要通過與靶基因3′非翻譯區結合來調控基因的表達。miRNA不僅在發揮生物學功能過程中扮演著重要角色，還參與包括腫瘤在內的多種疾病的致病機制。本文就miRNA-140在機體疾病致病中的作用研究進展進行綜述。

微小核糖核酸(microRNA，miRNA)是一類短的非編碼RNA，其通過抑制RNA的翻譯或促進RNA的降解而成為基因表達的負調控因子。miRNA在人類基因中約占3%，調控人類近1/3的編碼蛋白質基因，參與調節細胞增殖、分化、凋亡、能量代謝、腫瘤、內分泌激素分泌等細胞生理過程[1]。miRNA-140最早發現于斑馬魚中，隨后人們發現其在人和鼠的軟骨中同樣有特異性表達。miRNA-140基因存在于人和鼠的第16號染色體短臂上含WW域E3泛素蛋白連接酶2(WW domain-containing protein 2，WWP2)的內含子區，由miRNA-140-5p和miRNA-140-3p兩個轉錄本組成，二者均由前體miRNA(precursor miRNA，pre-miRNA)-140轉錄而來[2-3]。

研究顯示，miRNA-140是參與人體疾病發生發展的重要因子，下調miRNA-140可促進Toll樣受體4(Toll-like receptor 4，TLR4)、白細胞介素(interleukin，IL)-6、IL-8、核因子κB(nuclear factor kappaB，NF-κB)的生成，促進類風濕關節炎、肺纖維化、軟骨生成障礙的發生發展[4]；而上調miRNA-140則可促進阿爾茨海默病[5]、乳腺癌[6]的發生發展，但其對改善冠心病介入治療后支架內再狹窄、抑制肺動脈高壓具有積極作用[7]。本文就miRNA-140在機體疾病中的作用研究進展進行綜述。

1 miRNA-140在炎癥反應和纖維化中的作用

miRNA-140的缺失與炎癥反應相關。研究表明，下調miRNA-140可激發炎癥因子的產生，促進IL-6和IL-8的分泌，還可以通過TLR4/NF-κB途徑增加炎癥因子活性[8]。Li等[9]發現，類風濕關節炎患者的滑膜成纖維細胞增殖，miRNA-140-5p表達下調，TLR4上調。Duru等[10]還發現，miRNA-140可激活轉化生長因子14的信號通路，啟動其下游因子Samd3，導致膠原過度沉積，在肺纖維化中啟動纖維化進程，促進肌成纖維細胞分化。此外，該研究還顯示纖維連接蛋白是肺成纖維細胞中一個新的miRNA-140靶基因，提示miRNA-140是通過抑制肌成纖維細胞分化和炎癥來對抗肺纖維化的關鍵保護因子。Wang等[11]也發現，在肺纖維化通路異常激活時上調miRNA-140可抑制轉化生長因子生成，從而防止肺纖維化。

2 miRNA-140在軟骨生成中的作用

miRNA-140是一種具有高度軟骨特異性的miRNA，參與骨髓間充質干細胞的軟骨分化，其在軟骨形成和退變中發揮著重要的調控作用[12]。研究顯示，miRNA-140在小鼠胚胎時期便開始表達并促進早期軟骨的形成和發育，敲除miRNA-140基因的小鼠在胚胎時期即出現生長板軟骨形成障礙[3]。研究顯示，miRNA-140在骨關節炎軟骨細胞中表達下降，且隨病情加重而進一步減少[13]，另有研究證實，miRNA-140的表達水平與膝關節骨性關節炎的嚴重程度呈負相關[14]。此外，Luo等[15]發現，維生素D的活性代謝產物1,25-二羥維生素D3通過激活維生素D受體的轉錄而促進miRNA-140-5p表達，可針對性地抑制成骨細胞絲裂原活化蛋白激酶的信號轉導，在小鼠胚胎時期的骨發育中具有促進作用，證實了miRNA-140在軟骨發育中不可或缺。

SRY相關高遷移率族盒基因(SRY-related high mobility group-box gene，Sox)9在早期軟骨細胞的發育、促進或抑制軟骨細胞晚期成熟中具有關鍵作用，其還可促進miRNA-140表達[16]。Nakamura等[17]研究斑馬魚的軟骨發現，Sox 9突變可導致miRNA-140的最初轉錄本缺失，而在人軟骨細胞中敲除Sox 9后miRNA-140的表達顯著下降，提示Sox 9是miRNA-140表達的上游調控物質。有研究表明，pre-miRNA-140的近端上游區域具有軟骨細胞啟動子活性[18-19]。miRNA-140作為具有軟骨特異性的miRNA，可能是軟骨發育和穩態的關鍵靶點[20]。

3 miRNA-140在阿爾茨海默病中的作用

miRNA-140是阿爾茨海默病發生發展的重要因子。既往研究認為，3′非翻譯區(3′ untranslated region，3′ UTR)的延伸調控區調節阿爾茨海默病的整合素樣金屬蛋白酶10(a disintegrin and metalloprotease 10，ADAM10)表達[21]。新近研究發現，阿爾茨海默病患者大腦海馬中的miRNA-140-5p在高通量miRNA陣列中表達增強[22]。miRNA-140-5p序列存在于ADAM10及其轉錄因子Sox 2的3′ UTR，并與ADAM10和Sox 2特異性相互作用，表明miRNA-140-5p可調控ADAM10的表達[21]。因此，miRNA-140對阿爾茨海默病的病理生理學具有重要影響。

4 miRNA-140在冠脈介入治療術后支架內再狹窄中的作用

冠脈介入治療術后的支架內再狹窄是目前冠心病術后康復的難題，所有患者術后均被要求按時按量服用抗血小板聚集藥，但仍有部分患者存在支架內再狹窄問題。新近研究表明，miRNA-140與冠心病介入治療后發生的支架內再狹窄相關，發生支架內再狹窄動脈中的miRNA-140-3p表達低于正常動脈[23]。此外，動物研究表明miRNA-140-3p可通過靶向調控轉錄因子C-myb和B淋巴細胞瘤2基因來降低血管成形術后再狹窄發生率[7]，這可能為預防冠脈介入治療術后的支架內再狹窄提供新靶點。

5 miRNA-140在消化系統腫瘤中的作用

miRNA-140 與消化系統腫瘤關系密切，其低表達與肝癌[24]、胃癌[25]、膽道癌[26]相關。丁建花等[27]的研究顯示，miRNA-140-5p在肝細胞癌組織中的表達量為癌旁組織中的0.496倍，且其低表達與脈管內癌栓的產生和腫瘤的低分化程度有關。王顯艷等[28]發現，miRNA-140在人胃癌組織中的表達低于正常胃組織，而在細胞實驗中，下調胃癌組織中的miRNA-140可使SGC-7901細胞(胃腺癌細胞)活力和侵襲能力下降，細胞周期被阻滯，組蛋白去乙酰化酶4表達被抑制。由此可見，上調miRNA-140可抑制胃癌細胞活力、改變細胞周期變化、凋亡、侵襲及下調組蛋白去乙酰化酶4從而發揮抑癌作用。此外，Yu等[26]證實了miRNA-140-5p可與細胞支架蛋白SEPt 2的3′UTR相互作用，在膽道癌中，高表達miRNA-140-5p可降低膽道癌細胞中的細胞支架蛋白SEPt 2蛋白濃度，抑制癌細胞增殖和集落形成，減弱癌細胞的侵襲性。由此可見，miRNA-140可作為肝細胞癌、胃癌、膽道癌診斷和治療的一個潛在分子靶點。

6 miRNA-140在乳腺腫瘤中的作用

研究顯示，miRNA-140-3p在乳腺癌組織中的表達高于正常乳腺組織，miRNA-140可通過靶向作用于轉錄因子Sox 2來調節乳腺癌起始腫瘤細胞[29]。在動物實驗中，miRNA-140-5p在腫瘤組織中的表達較癌旁正常組織升高，其在浸潤性導管癌中的表達也升高，但在基底樣腫瘤中，miRNA-140-5p的表達降低，在淋巴結陽性組織中的表達比淋巴結陰性組織增加約13倍[30]。這些結果提示miRNA-140-5p可能是乳腺癌患者臨床表型的重要決定因素，今后需要進一步研究miR140-5p在乳腺癌中的調控作用。

7 其 他

有研究表明，上調miRNA-140可直接抑制非小細胞肺癌中的miRNA-140/程序性死亡配體1/周期蛋白E途徑，這可能為靶向治療非小細胞肺癌提供新方向[31]。此外，上調精子中miRNA-140的水平可影響胚胎數量及質量[32]。miRNA-140還參與抑制子宮內膜上皮細胞的遷移和侵襲，因此miRNA-140與胚胎數量、質量以及胚胎能否在母體中著床關系密切，這可能是未來調控生育以及提高胚胎質量的作用靶點[33]。

8 小 結

miRNA-140是一個多功能的miRNA，其不僅可以作用于多個靶基因，還可以聯合其他miRNA共同發揮作用，參與機體生長發育及疾病發生發展的過程，在標記腫瘤細胞、抑制腫瘤發生、侵襲和轉移中具有重要作用。miRNA-140的調控網絡十分復雜，深入研究其調控網絡可以為調控生長發育，以及疾病治療和診斷提供新思路。但目前的研究都是針對單個或少數幾個基因進行功能驗證，對miRNA-140與其他非編碼RNA之間、miRNA-140各個靶基因之間的相互作用還不甚了解，仍需進一步研究探討。