基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA教學研究

長沙醫學院 孫 華

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基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA教學研究

長沙醫學院 孫 華

摘要：任何疾病的發生都離不開蛋白質，都會形成與疾病相關的蛋白質互助網絡。在人類胚胎發育和疾病發生的過程中，miRNA 扮演重要的調控角色。本文對miRNA內涵進行界定，分析miRNA的生理作用和基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA，探討基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA的教學。

關鍵詞：蛋白質互助網絡 miRNA 疾病 教學

一、miRNA的內涵界定

miRNA最早在1993年被發現，miRNA盡管并不編碼蛋白質，但是它對所有的哺乳動物都形成非常大的影響，包括細胞的生長、增值、發育、凋亡、免疫功能及代謝等。miRNA的異常表達涉及一系列的疾病過程。百度百科里對MicroRNAs（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是由較長的初級轉錄物經過一系列核酸酶的剪切加工而產生的，隨后組裝進RNA誘導的沉默復合體（RNA-induced silencing complex，RISC），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指導沉默復合體降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻譯。

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、動物和真菌中發現的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多種調節作用。

二、基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA

實驗證明，在人類胚胎發育和疾病發生的過程中miRNA 扮演重要的調控角色。研究證實，miRNA與多種疾病相關，如癌癥、糖尿病、心臟病等，這為醫學研究提供了發掘疾病相關靶點的有效手段。人類各種疾病的發生形成了一個互助的網絡。

1.miRNA自身的生理作用。醫學領域的專家和學者通過大量的實驗研究miRNA，主要研究內容涉及miRNA的作用機理、生理作用以及與疾病的相關性等方面。筆者對miRNA自身的生理作用認知采用學術界現有的研究成果。

百度百科闡述miRNA在正常生理過程中的作用只有一小部分miRNAs生物學功能得到闡明。這些miRNAs調節細胞生長，組織分化，與發育、疾病有關。通過對基因組上miRNA的位點分析，其在發育和疾病中起非常重要的作用。研究表明，miRNAs在細胞生長和凋亡，血細胞分化，同源異形盒基因調節，神經元的極性，胰島素分泌，大腦形態形成，心臟發生，胚胎后期發育等過程中發揮重要作用。例如，miR-273和lys-6編碼的miRNA參與線蟲的神經系統發育過程，miR-181控制哺乳動物血細胞分化為B細胞，miR-375調節哺乳動物胰島細胞發育和胰島素分泌。研究人員發現許多神經系統的miRNAs在大腦皮層培養中受到時序調節，其可能控制區域化的miRNA翻譯。分析新的miRNA基因可能發現新的參與器官、胚胎發育和生長的調節因子，促進對人類疾病發病機制的理解。

2.基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA。任何胚胎和疾病的發生都離不開蛋白質。蛋白質是構成人體組織器官的支架和主要物質，在人體生命活動中起重要作用。蛋白質是生命的物質基礎，是構成細胞的基本有機物，是生命活動的主要承擔者，沒有蛋白質就沒有生命。

疾病的發生離不開蛋白質，它是基于蛋白質互助網絡而不斷發展的。在整個網絡中有一種重要的物質已經引起醫學專家的興趣——miRNA。耶魯大學發育生物學學家曾對癌癥相關的miRNA進行仔細的研究，發現這些小分子與阿茨海默病和壽命長短之間具有相關性。當機體內的miRNA表達下調時，機體會更容易罹患癌癥和其它一系列疾病。這一現象能夠使我們通過監控miRNA表達，實現疾病的早期診斷。此外，來自病毒的miRNA有利于病原體在宿主體內定居，miRNA可以作為抗病毒藥物的新靶點，有助于新型藥物的開發。加州大學心血管疾病研究所目前正在研究心臟發育和相關基因傳導的通路，研究者發現當信號通路被阻斷時，會導致先天性或成人心臟病的發生。由此可見，蛋白質互助網絡的疾病與miRNA有非常密切的關系。實驗表明，在一些疾病中miRNA既可能成為相應疾病的誘因，也可能對相應的疾病起抑制作用。

三、基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA的教學

大學醫學教育不是單純的書本或教材知識的傳授，也不是簡單地讓學生做實驗。醫學專業的學科特點決定其要有前瞻性，醫學專業教師除向學生傳授醫學的相關知識，還要向學生傳授醫學領域最新的研究成果。醫學相關專業的教師在向學生傳授基于蛋白質驅動的miRNA與疾病相關知識時，需要引導、幫助學生做相關試驗。醫學教師引導學生做相關實驗，通過實驗驗證學術界的研究，加深學生對miRNA與疾病相關性的認識和理解。同時，醫學教師需要教導學生正確的實驗方式和態度，使學生通過實驗發現更有價值的信息。

四、結論

基于蛋白質互助網絡的疾病相關的miRNA的關系，已經引起越來越多的醫學領域的專家和學者的關注和研究。在醫學教育中進行基于蛋白質互助網絡的疾病相關miRNA的實驗，有利于提高學生對相關疾病的認識，指導學生對相關疾病的預防、診斷、治療以及對相應藥物的尋找和篩選。

參考文獻：

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文章編號：ISSN2095-6711/Z01-2016-04-0249