MicroRNA在血吸蟲病致病機制中的作用

何雪梅 陳強(通信作者)

413000益陽醫學高等專科學校病原生物與免疫學教研室1，湖南 益陽

413000益陽醫學高等專科學校附屬醫院2，湖南 益陽

近些年來，隨著分子生物學相關技術的不斷發展和進步，尤其是在計算機預測方法出現之后，生物學家們借助各種儀器設備，陸續鑒定出了大量新的MicroRNA，比如說在寄生蟲方面，在寄生蠕蟲、原蟲以及醫學領域的節肢動物中發現了大量的MicroRNA，血吸蟲中也不例外。血吸蟲有著較為復雜的生活史和基因表達調控系統，在臨床上對血吸蟲以及宿主MicroRNA的深入研究，能夠幫助人們更加全面地了解血吸蟲生活過程中的調控機制，有助于發現新的藥物作用靶點，這樣對于疾病防治疫苗的研發、疾病的治療也有著重要幫助。

資料與方法

本次研究以小白鼠作為研究對象，研究選取12 只小白鼠，隨機分為試驗組和對照組，各6 只，兩組小白鼠各項情況比較，差異無統計學意義(P＞0.05)，具有可比性。

方法：在實驗期間，兩組小白鼠均接種血吸蟲蟲卵，對照組在接種蟲卵之后不做任何處理，試驗組則注射MicroRNA。比較兩組小白鼠的生存情況，并做好記錄工作。

結 果

兩組小白鼠存活時間比較：注射MicroRNA 的小白鼠生存時間明顯延長，差異有統計學意義(P＜0.05)。對照組有5只小白鼠在第54～65 天相繼死亡，有1只在感染后80 d 存活，而試驗組小白鼠中有2 只分別在感染后59 d 和74 d 死亡，另外4 只在感染后80 d 則依然存活。見表1。

表1 兩組小白鼠存活時間比較

討 論

血吸蟲病致病機制的相關認識：當前，在臨床上血吸蟲普遍被認為是一種免疫性疾病，在尾蚴、童蟲、成蟲和蟲卵等血吸蟲生長的不同周期均有能夠釋放抗原誘發宿主的免疫應答，這些免疫應答則可能會引發一系列的免疫病理變化，導致宿主感染血吸蟲病，最終將會對宿主的身體造成傷害。據相關實驗研究表明，血吸蟲病的病變主要集中在蟲卵沉積在宿主肝臟以及腸壁等組織引起蟲卵肉芽腫和纖維化，其中纖維化則多以肝臟為主。在臨床治療中，即便使用藥物殺死了成蟲和各種蟲卵，依然無法阻止纖維化的發展。而國內科學家的研究分析則發現，血吸蟲病患者在采取殺蟲治療1年后，依然會出現不同程度的肝纖維化現象，臨床上一直認為肝纖維化的致病機制屬于肝病治療的重難點，之所以如此就是因為肝細胞外基質，膠原合成過多，降解相對來說并不是十分充足，因此肝纖維化異常容易被沉積。而在對血吸蟲病進行研究時發現其出現肝纖維化是由多種因素引起的，是多種物質相互促進、制約的結果，涉及肝臟內多種細胞共同作用的結果[1]。而肝臟慢性炎癥和肝纖維的產生，主要是因為肝臟內被激活的肝星狀細胞逐漸轉化為肌成纖維細胞，這一類細胞遷移到了肝臟損傷區域之后，將會對其他細胞產生影響，而且被激活的肝星狀細胞還將會分泌多種趨化因子和促炎因子，這樣會導致更多的肝星狀細胞和炎癥細胞等遷移到肝損傷區域，其是導致肝臟的慢性炎癥和肝纖維出現的重要誘因之一。當前，結合相關研究表明，在血吸蟲病肝纖維化過程中肝星狀細胞也發揮著極為重要的作用，血吸蟲蟲卵有著抑制肝星狀細胞激活的作用。在借助高通量測序分析單一的雌性蟲體和雌雄合抱的蟲體顯示中，雌蟲的一些差異性表達MicroRNA在正式合抱之前活性會受到抑制，但是合抱之后這種抑制則會消失，而且雌蟲的成熟速度也在加快。結合上文研究分析可以發現，MicroRNA作為血吸蟲病致病機制中的調控因子，對于血吸蟲的纖維化、雌蟲的成熟等均有著極為重要的影響，在一定程度上影響了血吸蟲病的發展[2]。

血吸蟲自身期特異性MicroRNA：近些年來，隨著科學家對MicroRNA研究的不斷深入發展，在血吸蟲中人們也發現了大量的MicroRNA，據相關研究表明，日本本土血吸蟲中存在有bantam、miR-1989、miR-31 這三個MicroRNA 的表達，均具有特異性，在雌蟲中的表現尤其明顯。同時，相關研究還表明，miR-219 在雄蟲體內的活性更加明顯，但是其余MicroRNA則在血吸蟲的各個時期均有表達，表達水平不存在明顯差異。在臨床上相關科學家借助現代化的生物信息學預測技術對已經成熟和不成熟的日本血吸蟲MicroRNA表達譜進行了預測和分析，發現在血吸蟲不同發育階段MicroRNA 的表達方式存在一定差異。如人們在對曼氏血吸蟲進行研究和分析時發現，比較獨特的SmDicer 和SmA902/3/g 蛋白編碼基因，同時科學家還根據血吸蟲不同成長時期，表達水平上的差異，推測出MicroRNA的調控可能是在轉錄水平進行，在了解了曼氏血吸蟲的生活特性之后，在臨床上可以根據曼氏血吸蟲生活發育的不同階段對其進行科學合理的調控。科學家在對5 種新的MicroRNA 在日本血吸蟲生長、發育期中的表達分析進行研究時發現，這些血吸蟲病體內的MicroRNA 均表現出高度的特異性。據相關研究表明，不同5種MicroRNA是通過調控相應的靶蛋白才產生的調節功能。在對以上研究結果進行綜合分析時，可以發現在血吸蟲病中存在大量的特異性表達和可能為轉錄水平調控存在有一定關聯的MicroRNA，這些研究對于人們推測血吸蟲的生長發育過程也有著不可忽視的重要作用，對于該疾病治療藥物的研發有著至關重要的幫助[3]。

血吸蟲感染相關的宿主MicroRNA：據相關研究表明，肝星狀細胞的激活和增殖是肝臟發生纖維化的關鍵步驟之一，但是其在基因調控水平中卻屬于一個極為復雜的過程，涉及了多方面內容。比如說，在感染日本血吸蟲的小白鼠肝臟中肉芽腫外圍以及鄰近纖維化區域中就發現了已經激活的肝星狀細胞。據相關研究表明，肝星狀細胞的激活途徑比較多樣，而另外一種MicroRNA則可以通過其他信號途徑抑制肝纖維化過程，該研究也從側面說明了MicroRNA對肝纖維化的影響是極其復雜的，在臨床上還需要進一步深入研究和探索，才能真正了解MicroRNA 對血吸蟲病的影響。此外，在對血吸蟲病致病機制進行研究和分析時發現，某些MicroRNA分子還具有一定的診斷意義，比如說，細胞中某些物質可以用于檢測血吸蟲感染程度以及化療的效果，這樣對于疾病的治療也有一定幫助。

宿主MicroRNA與血吸蟲性肝病及臨床應用分析：如上文所述，MicroRNA在抑制血吸蟲病時有著極為獨特的作用，對于各種新型藥物的研發，血吸蟲病的治療有著明顯幫助。宿主在感染血吸蟲之后，肝臟內部的MicroRNA分子在表達上差異性明顯，這種差異性也為我們分析血吸蟲性肝病提供了極為重要的信息。比如說在宿主感染晚期，MicroRNA分子呈現出上調的趨勢，這種上調通常與肝臟病理損傷存在一定的聯系，通過對這些分子的分析，人們可以更加深入了解宿主在感染了血吸蟲之后肝臟損傷程度，并在后期治療中研究更加科學可行的治療方案。同時，MicroRNA還可以作為治療血吸蟲病的潛在靶點。通常情況下宿主在感染血吸蟲之后，MicroRNA參與肝臟肉芽腫的調控過程中，人們可以對MicroRNA分子進行更加細致入微的調查，分析出現的原因，生長發育過程，對細胞產生的影響等，這些研究實際上也是對血吸蟲病致病機制的研究，為科學家尋找最新的抗血吸蟲病的藥物作用靶點指明了方向，如MicroRNA模擬和抑制技術的應用使得MicroRNA作為血吸蟲病治療靶點成為可能。相關研究表明，血吸蟲病中MicroRNA可以負向調控肉芽腫細胞的分化與激活，而且其水平與肝組織病理損傷程度呈正相關趨勢，這也從側面說明了宿主體內的MicroRNA是抑制血吸蟲感染后肝臟肉芽腫進一步發展的有效靶點之一。此外，還有研究報道表明，在已經感染了血吸蟲的小白鼠體內注射一定劑量MicroRNA也可以起到減輕小白鼠肝硬化的作用，之所以如此，就是因為感染后的小白鼠其肝星狀細胞內MicroRNA 表達有所下調，這樣二者就實現了平衡互補，通過調節肝星狀細胞激活參與肝纖維化的進展，這樣也能夠起到抑制病情的作用，這也表明MicroRNA 可以作為抗血吸蟲病的分子靶向，在臨床上有著較高的應用價值。

宿主循環中MicroRNA對血吸蟲病診斷具有重要價值：當前，血循環中MicroRNA 已經被越來越多應用到了腫瘤、病毒感染以及藥物誘導的肝損傷診斷中。而臨床上診斷血吸蟲病的方法則主要有病原學檢測、免疫學檢測以及DNA 檢測等。這些檢測方法雖然有方便簡單、技術成熟的優點，但同時其也存在敏感性低、操作復雜等缺陷。而MicroRNA則屬于特異性分子，其在標記和診斷疾病時的敏感性比較高，最終所得結果也更加準確合理。

宿主循環中MicroRNA對血吸蟲病診斷具有重要價值，比如較常見的蟲源性MicroRNA診斷價值。在對人體的血漿和血清進行研究分析時發現，在這些物質中一般均有MicroRNA 存在，MicroRNA可以通過已經破裂的細胞被動釋放或者是主動分泌等途徑進入血液循環中。據相關研究發現表明，宿主感染血吸蟲病之后，由于感染強度的差異，蟲源性MicroRNA對于血吸蟲病的敏感性和特異性差異并不是十分明顯，只要宿主感染了血吸蟲，MicroRNA就會產生比較強烈的反應，這樣也能夠幫助人們快速地對相關疾病進行診斷，并結合病情的嚴重程度，找出可行的治療方案。但是，在此過程中需要注意的是，宿主感染蟲卵數量以及病理損傷程度的深淺，也將會在一定程度上影響早期探測的敏感程度。因此，在應用相關技術時，需要結合實際情況，靈活應用，保證最大限度地發揮診斷價值。在臨床中針對MicroRNA 的研究，雖然為宿主血吸蟲病早期診斷提供了行之有效的方法，但是由于技術上的缺陷，許多方法并沒有真正應用到臨床上，許多研究結果還需要技術進一步成熟才能運用[4]。