miRNA與蛛網膜下腔出血關系的研究進展

藍師海綜述 洪 濤審校

蛛網膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）是臨床上常見的腦血管病，具有高病死率和高致殘率的特點[1]。從分子角度研究SAH 的發病機制是近年來SAH 研究的熱點。研究表明，微小RNA（microRNA，miRNA）作為重要的調節因子，與SAH的發病密切相關。本文就miRNA 在SAH 中的研究進展做一綜述。

1 miRNA與SAH的關系

miRNA 是內源性非編碼RNA，長度在18～25 bp，可通過結合mRNA 的3'-UTR，調節基因的表達[2]。miRNA 依賴序列互補性的兩個原理負調控靶基因表達：①miRNA與靶基因mRNA完全互補，導致其降解；②miRNA與靶基因mRNA不完全互補，在蛋白質翻譯水平抑制靶基因的表達。目前，已發現1 000個以上的miRNA，它們可調節30%以上的基因表達，并形成復雜的調控網絡。

研究證實miRNA 與SAH 的發病存在著緊密聯系。miRNA不但參與SAH后神經細胞凋亡、炎癥發生、神經突觸重塑和其它細胞功能，而且SAH 病人血液、腦脊液及大鼠SAH 模型大腦中動脈均檢測到miRNA 的差異性表達。研究表明，miR-15a 升高可能導致血管表型的改變，從而導致腦血管痙攣（cerebral vasospasm，CVS）。持續高水平的miR-502-5p 與動脈瘤性蛛網膜下腔出血（aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH）病人的預后不良有關[3]。上調miRNA-24 能夠抑制內皮型一氧化氮合酶的表達，可導致SAH后CVS[4]。

2 SAH后miRNA的差異性表達

研究發現，SAH 病人或動物模型存在差異性表達的miRNA，與SAH發生相關的信號通路受miRNA的調節[5]。

2.1 SAH動物模型異常表達的miRNA 目前，SAH大鼠模型大腦中動脈miR-30a 和miR-143 顯著上調[6]。Yang 等[7]在小鼠SAH 模型中發現褪黑素通過調控H19/miR-675/p53/細胞凋亡和H19/let-7a/神經生長因子/細胞凋亡信號通路，對SAH 后早期腦損傷（early brain injury，EBI）有保護作用。Yu等[8]在SAH小鼠模型中發現p53/miR-22 的神經保護作用可能調節SAH后炎癥反應和細胞凋亡。

2.2 SAH 病人異常表達的miRNA Su 等[9]發現SAH病人外周血miR-132 和miR-324 上調。研究發現SAH 病人腦脊液66 個miRNA 表達增加，含miR-21和miR-221[10]。還有研究發現，動脈瘤性SAH 病人腦脊液miR-92a 和let-7b 表達隨著時間延長明顯降低，而miR-491 隨著時間延長明顯增加[11]。最近，Stylli等[2]發現13個miRNA與SAH后CVS有關，包括miR-27a-3p、miR-516a-5p、miR-566和miR-1197。

3 與SAH相關的幾種主要miRNA的作用機制

3.1 miR-24 屬于miR-23～27～24 家族，在血管內皮細胞（vascularendothelialcells，VECs）中高表達，調控VECs 特異性基因的表達。研究發現，miR-24 與內皮型一氧化氮合酶（nitric oxide synthase 3，NOS3）mRNA 3'-UTR結合，抑制NOS3的表達；SAH病人血miR-24和NOS3的表達水平呈負相關；而且，CVS病人miR-24 表達水平升高，而NOS3 則相反[12]。在線miRNA數據庫分析顯示，NOS3為miR-24的靶點。

3.2 miR-206 研究顯示，卡英酸（kainic acid，KA）誘導的癲癇大鼠模型海馬組織miR-206的表達明顯降低；過表達miR-206，可作用于靶基因CCL2，降低癲癇發作活性，減少神經元丟失[13]。研究表明，腦源性神經營養因子是miR-206 的靶基因，調控焦慮相關行為和慢性收縮損傷引起的神經性疼痛[14]。Zhao等[15]研究發現，應用SAH 大鼠模型，敲低miR-206，通過靶向作用腦源性神經營養因子，顯著改善神經功能缺損、腦水腫和抑制神經元凋亡，從而減輕EBI。

3.3 miR-502-5p 研究顯示，miR-502-5p 能夠促進腫瘤細胞的凋亡，抑制腫瘤細胞的增殖。Lai 等[16]研究表明，miR-502-5p可能是SAH的一個潛在的標志物。miR-502-5p 作為SAH 潛在有價值的診斷指標的機制尚不清楚，有待進一步研究。

3.4 miR-15a 研究表明，miR-15a 參與缺血誘導的腦血管內皮損傷或后肢缺血中內皮細胞（endothelial cells，ECs）和VSMCs 的血管生成或增殖。此外，miR-15a 還與缺血后的腦血管保護密切相關。Zheng 等[17]研究發現，miR-15a 通過誘導KLF4 上調，抑制ECs 和VSMCs 的增殖和血管生成。最近，Kik?kawa 等[18]研究顯示，SAH 后3～5 d 腦脊液和血漿miR-15a顯著升高，而KLF4表達顯著降低。

4 miRNA在治療應用方面的局限性

盡管，miRNA 及其相關的信號通路在SAH發病過程中具有重要作用，但能否用于臨床并發癥的治療靶點還需很長路要走。一個特定的miRNA 可以有數百個靶基因，而一個單獨的基因通常有多個靶向miRNA。但多個靶基因具體到哪一個才是被miRNA所影響并參與SAH發病，仍未有效解決。從治療方面講，miRNA 可以同時調控多種蛋白質的表達，但是這既有利亦有弊：一方面，miRNA 能夠調控同SAH 相關的蛋白質表達；另一方面，與疾病無關的mRNA 可能也同時受到影響，產生不可預知的副作用。除此之外，對于miRNA 抑制劑的應用，抑制劑是否能夠作用除miRNA外的其它靶點，這也是一個問題。因此，miRNA 做為應用于SAH 的診治，仍需要解決以下幾個問題：①精確下游的靶mRNA；②如何有效避免miRNA治療所帶來的副作用；③促進劑與抑制劑作用的具體靶點；④抑制劑通過血腦屏障率低；⑤抑制劑與已進入臨床藥物藥理學相互影響的問題；⑥miRNA的脫靶問題。

綜上所述，miRNA 在SAH發病過程中具有重要的作用。但是，從技術角度來說，因組織含量少，特異性要求高等，使miRNA的檢測并不十分容易。目前，miRNA 的檢測方法主要是Northern blot、PCR 和芯片檢測。隨著技術的發展和研究的深入，會有更多的miRNA被證實參與SAH的發生、發展過程。