醫學教學中miRNA與常見肺疾病的關系問題分析

長沙醫學院 孫 華

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醫學教學中miRNA與常見肺疾病的關系問題分析

長沙醫學院 孫 華

肺是呼吸系統的重要組成部分，功能是進行氣體交換，良好的肺功能是維持生命的重要保障。本文分析miRNA與肺疾病的內涵，著重梳理miRNA與常見肺疾病的關系。

醫學教學miRNA常見肺疾病 關系

近年來，基于蛋白質互助網絡疾病相關的miRNA關系引起醫學領域專家和學者關注。一系列研究證實，miRNA與多種疾病相關，如癌癥、糖尿病等，為我們提供了一項發掘疾病相關靶點的有效手段。

一、miRNA與肺疾病的內涵界定

miRNA最早于1993年發現，目前我們已經能清楚了解miRNA盡管并不編碼蛋白質，但是它對所有哺乳動物都形成很大影響，包括細胞生長與增值、發育、細胞凋亡、免疫功能及代謝等。研究證明，miRNA的異常表達涉及一系列疾病。百度百科對МicroRNAs（miRNAs）的解釋是這樣的：它是在真核生物中發現的一類內源性的具有調控功能的非編碼RNA，其大小長約20～25個核苷酸。成熟的miRNAs由較長的初級轉錄物經過一系列核酸酶剪切加工而成，隨后組裝RNA誘導的沉默復合體（RNA-induced silencing comрlex，RISC），通過堿基互補配對的方式識別靶mRNA，根據互補程度的不同指導沉默復合體降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻譯。最近的研究表明，miRNA參與各種各樣的調節途徑，包括發育、病毒防御、造血過程、器官形成、細胞增殖和凋亡、脂肪代謝等。

microRNAs（miRNAs）是一種非常小的，類似于siRNA的分子，由高等真核生物基因組編碼，miRNA通過和靶基因mRNA堿基配對引導沉默復合體（RISC）降解mRNA或阻礙其翻譯。miRNAs在物種進化中相當保守，在植物、動物和真菌中發現miRNAs只在特定的組織和發育階段表達，miRNA的組織特異性和時序性決定組織和細胞的功能特異性，表明miRNA在細胞生長和發育過程中起調節作用。肺疾病是指肺臟本身的疾病或全身性疾病的肺部表現。呼吸系統由呼吸道和肺泡組成。肺臟是呼吸系統的主要器官，肺部疾病屬于呼吸系統疾病。人體為完成新陳代謝需要不斷從空氣中攝取氧氣和排出二氧化碳，這種氣體交換稱為呼吸。肺與外界環境的氣體交換和肺換氣——肺泡與血液之間的氣體交換稱為外呼吸，氣體經血液運輸到組織后血液與組織細胞或組織液之間的氣體交換稱內呼吸。肺臟除了主管呼吸功能外還具備非呼吸性的防御、免疫及內分泌代謝功能。肺部疾病病因不同，可由病毒、細菌等微生物引起，大氣污染、吸煙、吸入粉塵或有害氣體引起。肺部常見疾病有：氣胸、肺大泡、肺氣腫、肺部陰影和肺癌，肺心病、肺栓塞、肺膿腫、氣管炎、哮喘、肺結核、塵肺等。

二、miRNA與常見肺疾病的關系分析

在人類胚胎發育和疾病發生過程中，miRNA 扮演重要的調控角色。一系列研究證實，miRNA與多種疾病相關，如癌癥、肺疾病、糖尿病、心臟病，為我們提供了一個發掘疾病相關靶點的有效手段。實驗表明，miRNA既可能成為相應疾病的誘因，也可能會對相應疾病起抑制作用。

1.miRNA與一些常見肺內炎癥的關系。大量實驗研究證明，miRNA與肺的生成發育及維持肺的正常功能有密切關系，其中miRNA17-miRNA19在肺的生成發育過程中發揮重要作用。如果人體缺乏miRNA17-miRNA19基因，肺功能會出現發育不良的現象。miRNA與一些常見肺內炎癥有密切關系。學術界已有大量實驗和研究成果出現，相關研究成果中闡述了miRNA與肺部免疫以及肺內炎癥反應之間的關系。有學者通過脂多糖建立小鼠肺部炎癥模型，對小鼠注入脂多糖大約3個小時后用相關技術進行檢測，結果顯示從肺中檢測到46 種miRNA 的表達改變，這些改變與肺部浸潤的炎癥細胞、細胞因子增多有關，其中以12 種miRNA（ miR-21，miR-25，miR-27b，miR-100，miR-140，miR-142-3р，miR-181c，miR-187，miR-194，miR-214，miR-223，miR-224）表達上調尤為明顯，這些實驗結果顯示肺部炎癥的發生和活動與miRNA有密切關系。miRNA-155在肺部炎癥活動中扮演重要角色，它在病毒或細菌刺激的巨噬細胞中會增加。它是唯一受細菌或病毒刺激后發生相關反應并增加的miRNA。已有研究成果證明miRNA-155在肺部炎癥活動中扮演的角色。有學者通過小鼠實驗研究miRNA-155在肺部炎癥活動中所起的作用，如果缺少miRNA-155，小鼠肺的重塑性增強，支氣管肺泡中白細胞數量增加，檢測出炎癥刺激時B 細胞、T 細胞反應減弱和樹突狀細胞功能下降。這些研究證實了miRNA-155在調節與T 細胞的反應相關功能和炎癥反應方面起到的作用。

2.miRNA與肺纖維化的關系。肺纖維化，即肺臟間質組織由膠原蛋白、彈性素及蛋白醣類構成，當成纖維細胞受到化學性或物理性傷害時分泌膠原蛋白進行肺間質組織的修補，造成肺臟纖維化。已有研究證明miRNA與肺纖維化有密切關系，特發性肺纖維化的進展速度可能與miRNA的異常表達有關。

相關研究已經發現miRNA-21參與肺纖維化的過程，可以調節肺纖維細胞的活化，在一些特發性肺纖維化患者和一些由博來霉素致肺纖維化中的表達相應升高。有學者通過小鼠實驗研究發現，經博來霉素處理后實驗小鼠以及IPF 病患者的肺組織肌成纖維細胞中的miRNA-21的表達有所增加。在初級肺纖維母細胞內TGFβ1能增加miRNA-21的表達，而miRNA-21的表達的提升可增強肺纖維母細胞內TGFβ1促進纖維化的作用。相反，miRNA-21一直保持沉默就會削減肺纖維母細胞內TGFβ1的促進纖維化作用。由此說明，miRNA-21的表達能增強肺纖維母細胞內TGFβ1，促進纖維化。細胞的集聚和活化，成纖維細胞的增生是導致肺纖維化的重要環節，而相關炎癥因子是引起肺纖維化的重要因素。研究表明，多種與炎癥相關的因子能促進miRNA-155的表達。miRNA-155可以通過標靶角化細胞生長因子調節肺纖維化，其水平的高低與肺纖維化的程度有著密切關系。miRNA-155推動肺纖維化的進程主要通過抑制大部分相關基因的表達而發生。

總之，肺是呼吸系統的重要組成部分，功能是進行氣體交換，良好的肺功能是維持生命的重要保障。實驗證明，miRNA與肺組織的生成發育、肺內炎癥的反應、肺纖維化等相關的肺疾病的產生與發展具有緊密聯系，研究miRNA在呼吸系統相關疾病等疾病的產生和發展作用機理對加深miRNA與相關疾病的相關性認識及臨床診斷有重大作用。

ISSN2095-6711/Z01-2016-07-0026