MicroRNA與高尿酸的研究進展

胡艷艷 徐紅★

MicroRNA與高尿酸的研究進展

胡艷艷 徐紅★

高尿酸血癥是人體內因嘌呤代謝紊亂，導致體內尿酸生成過多或排泄減少，致使血液中尿酸增多而引起的一種代謝性疾病。

1 MicroRNA（miRNA）概述

miRNA最早是Lee RC等［1］學者在秀麗隱桿線蟲中發現的。相關研究報道［2］，miRNA約占人類基因組的3%，調控了約30%編碼蛋白質的mRNA。近年來，對于miRNA的研究在不斷深入，也有巨大進展。miRNA基因通常是在核內由RNA聚合酶Ⅱ轉錄的，最初產物為pri-miRNA。PrimiRNA在核酸酶Drosha和其輔助因子Pasha的作用下被處理成pre-miRNA，然后被RNA-GTP和exportin5輸送至細胞質中，隨后被核酸酶Dicer剪切為長度約21～25個核苷酸的雙鏈miRNA，最后被引導進入沉默復合體中解聚成為單鏈miRNA。單鏈miRNA通過堿基互補配對的方式識別靶mRNA，并根據互補程度的不同調控基因表達或抑制其表達。MiRNA具有高度的保守性、時序性和組織特異性，在動植物和真菌中發現的miRNAs只在特定的組織和發育階段才會表達。因此miRNA的分布在組織和細胞功能的特異性方面可能有決定性的作用，在復雜的基因調控中可能也有參與，從而對組織的發育起重要作用。MiRNA能在血液及尿液中穩定存在，其相關檢測方法也在不斷更新，如northern blotting、微陣列檢測技術、RT-PCR、qPCR等，為miRNA的研究提供了保障。

2 miRNA與高尿酸

2.1 高尿酸抑制血管再生 血管再生是指在缺血、缺氧、內皮細胞損傷等應激條件下，由內皮細胞及周圍細胞釋放各種促血管再生的因子使內皮細胞遷移、增殖、分化而生成新生血管的過程。血管內皮生長因子（VEGF）是其中一種促進血管再生的細胞因子，Kajdaniuk D等［3］研究表明，VEGF可以刺激內皮細胞生長，抑制細胞凋亡，在許多組織中增加血管的通透性，有利于內皮細胞的遷移，從而促進血管生成（vasculogenesis）和血管新生（angiogenesis）。

Yu S等［4］研究發現高尿酸血癥對內皮細胞的血管新生能力有抑制作用，在高尿酸刺激的細胞中有18個表達差異的miRNA。Kruppel樣因子2（KLF2）是miR-92a的靶基因，高濃度尿酸使miR-92a表達下調，miR-92a減少則促進KLF2表達，而KLF2可以與血管內皮生長因子-A（VEGFA）結合，從而抑制VEGFA表達，最終使血管新生減少，故miR-92a對血管新生有負調控作用。同時，研究也表明了高尿酸血癥引起心血管損傷的可能機制，并指出mir-92a-KLF2-VEGFA軸可能是高尿酸血癥新的治療方向。于善棟等［5］在研究中發現高尿酸血癥患者血清中miR-663的水平高于正常人，而高尿酸條件下培養的內皮細胞中miR-663表達水平也明顯升高，進一步雙熒光素酶試驗結果表明TGF-β1的翻譯水平受miR-663直接調控。即TGF-β1的表達在高尿酸條件下明顯下降，而轉染miR-663抑制物后明顯升高，同時內皮細胞遷移能力也隨著TGF-β1的升高而明顯改善。故高尿酸抑制細胞遷移的機制可能是miR-663在高尿酸血癥中表達上調，高表達的miRNA-663下調TGF-β1，從而抑制細胞遷移。Hong Q等［6］進一步研究發現，TGF-β1抑制細胞遷移依賴于調節PTEN（人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源的基因），PTEN是一種通過防止細胞生長、分裂過快或分裂不受控制而調控細胞分裂周期的抑癌基因，同時也可以協助抑制細胞轉移或與周圍組織粘附，以及血管生成等。另外，還有研究顯示，高尿酸可通過miR-155下調eNOS的表達而導致內皮細胞功能障礙［7］，內皮細胞遷移抑制和功能障礙均可抑制血管再生。

2.2 高尿酸與腎功能損傷 部分高尿酸血癥可出現尿酸性腎結石和尿酸性腎病。前者指腎有尿酸結石，其中較小者可隨尿液排出，較大者會引起腎絞痛、血尿等一系列癥狀；后者指尿酸結晶沉積于腎集合管、腎盂腎盞或輸尿管內，使尿流阻塞發生少尿和急慢性腎衰竭等。兩者均可引起腎功能損傷。

葉菡洋等［8］采用RT-PCR和WesternBlot檢測發現高尿酸血癥模型組大鼠較正常對照組腎臟皮質中miR-101a表達降低，環氧化酶-2（COX-2）表達升高，血Cr、BUN、UA均較高；高尿酸血癥加用塞來昔布灌胃的大鼠較高尿酸血癥模型組miR-101a表達升高，COX-2表達降低，血Cr、BUN、UA均較低。可見，高尿酸組腎功能損傷較重，加用塞來昔布組腎功能損傷緩解，因此高尿酸引起的腎臟損害可能與miR-101a表達降低和COX-2表達升高有關。另有試驗發現，體外培養大鼠腎小管上皮細胞隨著培養基中尿酸濃度的增高，不僅miR-101a表達降低，COX-2 mRNA表達增高，而且伴有α-平滑肌肌動蛋白、Ⅰ型膠原表達水平增高，E鈣蛋白降低，均提示細胞發生轉分化［9］，從而損傷腎功能。

2.3 高尿酸與尿酸鹽結晶 高尿酸血癥中尿酸性結晶的發生率隨血尿酸濃度的升高、尿尿酸排出量的增加，以及pH的升高而增加，多可引起痛風性關節炎、尿酸性腎病等；另外，若沉積在血管壁，直接損傷血管內膜，亦可促進血小板的粘附和聚集，造成心腦血管的血栓等。而人類是哺乳動物中唯一未溶解尿酸的尿酶的物種，因此高尿酸血癥是人類特有的疾病。

Dalbeth N等［10］研究發現，尿酸性腹膜炎模型在注射尿酸鹽晶體后產生的急性炎癥反應中miR-146a表達減少，痛風發作間期患者與血尿酸正常者、高尿酸血癥者、痛風急性發作者相比，外周血單核細胞miR-146a表達水平明顯增高，在所有的痛風石樣品中也檢測到miR-146a的表達，因此研究人員考慮miR-146a是在尿酸鹽晶體的急性炎癥反應過程中消耗的轉錄制動器。有研究表示miR-146a廣泛表達于血管內皮細胞、平滑肌細胞和單核-巨噬細胞中，通過作用于TRAF6/IRAK1/2和HuR相關的不同途徑，抑制內皮細胞的炎癥反應和活化［11］。

2.4 高尿酸與甲狀腺功能異常 目前，對于甲狀腺功能異常與高尿酸之間的聯系已有較多研究。有文獻指出［12］，甲狀腺功能減退和亢進患者多伴有血尿酸升高，前者機制為甲狀腺功能減退（甲減）致心輸出量減少后尿量也減少，從而使尿酸排泄量降低；后者機制為高濃度的甲狀腺激素引起高代謝，促進嘌呤核苷酸轉化，使產物尿酸增加，同時又能抑制腎小管排泄尿酸，但國內外不同研究對其報道并不一致，其具體機制還有待進一步臨床研究證實。

張榮榮等［13］通過對Graves病（GD）患者外周血的調節性T細胞內microRNAs表達譜的研究發現，其表達存在顯著差別，其中has-miR-106b、has-miR-155、has-miR-181a表達水平明顯上調＞2倍，has-miR-16、has-miR-146a明顯下調＞2倍。根據研究結果推測，GD的發生與這些差異表達的microRNAs通過影響調節性T細胞發揮其正常免疫調控功能有關；另有研究結果顯示［12］，甲減患者的血尿酸水平明顯高于正常人，而其中的自身免疫性甲減比非自身免疫性甲減血尿酸水平更高，因此FT3、FT4過低和TSH過高、血脂異常、血同型半脫氨酸升高、甲狀腺身抗體，以及自身免疫異常等在高尿酸血癥的發生發展中都有一定的影響。

2.5 高尿酸的中醫治療 傳統醫學博大精深，雖未曾記載高尿酸血癥，但對“痛風”卻早有認識，最早可追溯至《靈樞·賊風》篇。其認為病傷于濕，藏于血脈、分肉，與現代單鈉尿酸鹽沉積于骨關節、腎臟和皮下等部位引起急慢性炎癥和組織損傷的痛風病理機制相似。歷代醫家對痛風的認識也在不斷進展，現代研究也在不斷證明中醫在高尿酸血癥中的治療效果。

Sun WF等［14］通過小鼠實驗發現，用酵母法結合酶抑制法建立的高尿酸血癥模型經泄濁除痹湯治療后血尿酸水平明顯降低，經熒光定量PCR測定被大劑量泄濁除痹湯治療第15天后microRNA表達譜有32種microRNA的表達發生變化，其中的miR-34a能抑制人尿酸鹽轉動體（URAT1）表達，miR-146a抑制炎癥反應。URAT1 mRNA的表達水平與血尿酸濃度呈正相關，但與miR-34a的表達水平呈負相關［15］，因此泄濁除痹湯能顯著降低血清尿酸水平。亦有研究證明復方土茯苓顆粒能夠明顯降低血尿酸濃度，其機制可能是通過上調人腎小管上皮細胞中miR-34a的表達，使URAT1 mRNA的表達水平下降，達到促進尿酸排泄，保護腎臟免除尿酸積累所造成的腎功能損傷。其原理基本一致。

3 討論

miRNA可以在高尿酸血癥的不同階段，不同并發癥中有不同的表達，從而在一定程度上影響高尿酸血癥的發生發展。現在很多關于高尿酸血癥的研究涉及miRNA，但較多是單一變量的研究，缺少系統的分析與探索。因此，有關miRNA與高尿酸的作用機制仍有待進一步研究。對miRNA的深入研究及相關作用靶點的認識與探索，在高尿酸血癥的階段評估、并發癥的早期診斷以及監測疾病進展、治療指導等方面均具有重要的意義。

1 Lee RC，Feinbaum RL，Ambros V.The C.e1egans heterochronic gene 1in-4 encodes sma11 RNAs with antisense comp1ementarity to 1in-14. Ce11，1993，75（5）：843～854.

2 Stefani G，S1ack FJ.Sma11 non-coding RNAs in anima1 deve1opment.Nat Rev Mo1 Ce11 Bio1，2008.9（3）：219～230.

3 Kajdaniuk D，Marek B，Borgie1-Marek H，et a1.Vascu1ar endothe1ia1 growth factor （VEGF）-part 1：in physio1ogy and pathophysio1ogy. Endokryno1 Po1，2011，62（5）：444～455.

4 Yu S，Hong Q，Wang Y，et a1.High concentrations of uric acid inhibit angiogenesis via regu1ation of the Kruppe1-1ike factor 2-vascu1ar endothe1ia1 growth factor-A axis by miR-92a.Circ J，2015，79（11）：2487～2498.

5 于善棟，洪權，傅博等.高尿酸通過miR-663下調轉化生長因子β1抑制內皮細胞遷移.解放軍醫學院學報，2014，35（7）：733～737.

6 Hong Q，Yu S，Geng X，et a1.High Concentrations of Uric Acid Inhibit Endothe1ia1 Ce11 Migration via miR-663 Which Regu1ates Phosphatase and Tensin Homo1og by Targeting Transforming Growth Factor-beta1. Microcircu1ation，2015 ，22（4）：306～314.

7 Hong Q，Yu S，Geng X，et a1，High concentration uric acid regu1ates endothe1ia1 function via miR-155.Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao，2013，33（8）：1141～1145.

8 葉菡洋，金建，李占園，等.microRNA-101a與COX-2在尿酸性腎病模型中的變化.溫州醫科大學學報，2015，45（4）：256～259.

9 葉菡洋，陳琰，金建，等.microRNA-101a在尿酸誘導的腎小管上皮細胞轉分化中的作用.浙江醫學，2014，36（24）：1977～1981.

10 Da1beth N，Poo1 B，Shaw OM，et a1.Ro1e of miR-146a in regu1ation of the acute inf1ammatory response to monosodium urate crysta1s.Ann Rheum Dis，2015 ，74（4）：786～90.

11 王文俏，劉露，許馨，等.miR-146a/b在動脈粥樣硬化疾病中的研究進展.生命科學，2015，27（4）：471～476.

12 劉莉，孟召偉，張卿，等.甲狀腺功能異常與高尿酸血癥的關系.中華健康管理學雜志，2015，8（3）：233～235.

13 張榮榮.自身免疫性甲狀腺病外周血Treg細胞microRNA表達譜及尿酸的相關分析.山東大學，2013.

14 Sun WF，Zhang XX，Sun FY，et a1.MicroRNA expression patterns of the kidney in hyperuricemia mice treated with Xiezhuo Chubi Decoction. Chin J Integr Med，2011，17（1）：35～42.

15 Sun WF，Zhu MM，Li J，et a1.Effects of Xie-Zhuo-Chu-Bi-Fang on miR-34a and URAT1 and their re1ationship in hyperuricemic mice.J Ethnopharmaco1，2015，161：163～169.

310053 浙江中醫藥大學（胡艷艷）

310007 杭州市中醫院（徐紅）