microRNAs：高密度脂蛋白膽固醇干預治療心血管疾病的新靶標*

劉夢迪,李金容,吳 冰,石 璐 綜述,周云濤,田 衛，2,3△ 審校

(1.河北醫科大學研究生學院,石家莊 050011；2.河北省唐山市工人醫院 063000；3.河北省唐山市臨床分子診斷與治療重點實驗室 063000)

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·綜 述·

microRNAs：高密度脂蛋白膽固醇干預治療心血管疾病的新靶標*

劉夢迪1,李金容2，3,吳 冰2，3,石 璐2，3綜述,周云濤2，3,田 衛1，2,3△審校

(1.河北醫科大學研究生學院,石家莊 050011；2.河北省唐山市工人醫院 063000；3.河北省唐山市臨床分子診斷與治療重點實驗室 063000)

心血管疾病； 高密度脂蛋白膽固醇； miRNAs

《中國心血管病報告2014》指出“心血管病已成為僅次于腦卒中危害我國居民健康的第2大病死原因，冠心病的發病率和病死率呈持續性增長趨勢”。這一現狀使心血管事件的“剩留風險問題”變得更為突出。“剩留風險問題”是低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平控制達標情況下，心血管事件再發生的臨床實踐問題。強化他汀類藥物治療能夠進一步減低心血管事件和病死風險，但仍未完全解決與高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、高三酰甘油(TG)密切相關的剩留風險問題。“提高HDL-C水平”為心血管事件剩留風險的防控提供了一種解決方案[1]。然而，一項匯集117 411例標本的薈萃分析顯示，在廣泛使用他汀類藥物治療背景下，提高HDL-C水平的藥物，如煙酸、貝特類、CETP抑制劑等，未能降低心血管病的病死率，說明這類藥物未能達到改善HDL-C功能的作用[2]。microRNAs介導的膽固醇代謝精細調控理論為“HDL-C功能改善”的假說提供了新的契機。現對miRNA在膽固醇代謝調控機制的研究進展綜述如下。

1 microRNAs生物學特點與功能

microRNAs是一類長約22個核苷酸的非蛋白編碼的RNA。通過轉錄后翻譯抑制作用，參與基因表達調控。miRBase數據庫已收錄人類基因組miRNAs前體1 881個，miRNAs成熟體2 588個，有超過60%的人類基因受到miRNAs調控[3]。miRNA信號通路的生物信息學預測分析和功能驗證表明，miRNAs與mRNAs形成錯綜復雜的信號調控網[4]。miRNA的優勢特征是能夠以蛋白質與miRNA復合體、微泡、外泌體、HDL顆粒等形式穩定存在于血清、血漿、尿液及其他體液中，參與細胞間信號通訊，調節機體生命活動[5]。

2 經典HDL的合成、轉運、攝取及代謝過程

HDL的合成發生在肝臟和小腸，ATP結合盒轉運蛋白A1(ABCA1)是一個以ATP為能源進行物質轉運的膜蛋白家族成員，它促進膽固醇和磷脂從細胞內轉移至細胞外，再與乏脂的載脂蛋白A1(ApoA-Ⅰ)結合，形成HDL的前體。該過程是合成HDL的第1步，同時也是膽固醇逆向轉運(RCT)的關鍵調控點。HDL前體中游離的膽固醇在卵磷脂膽固醇脂酰轉移酶(LCAT)作用下發生酯化，最終形成成熟的HDL顆粒。

成熟的HDL膽固醇酯有3條途徑：(1)約20%的HDL膽固醇酯直接經B族Ⅰ型清道夫受體(SR-BⅠ)作用而被肝臟攝取。(2)約70%膽固醇酯在膽固醇酯轉移蛋白(CETP)作用下，與VLDL、LDL完成膽固醇酯交換，間接地通過VLDL和LDL與肝細胞表面LDL受體(LDLR)結合，被肝臟攝取。(3)剩余10%經由ApoE受體清除。

LXR信號通路在調節膽固醇的合成與轉運過程發揮主導作用。肝X受體(LXR)是核激素受體家族的成員，存在LXRα和LXRβ 2種類型。LXRα作為膽固醇的敏感器，當細胞內膽固醇過多時，通過與固醇調節元件結合蛋白(SREBP)的協調作用，上調與RCT過程相關的靶基因，如ABCA/G1、ABCG5、ABCG8、磷脂轉運蛋白、ApoE等，促進膽固醇外流，在膽固醇合成與轉運過程中發揮重要作用。

3 miRNAs與HDL-C精細調控網絡

miRNAs靶向調節HDL合成、轉運、攝取和代謝過程及信號調控網路中關鍵基因，如ABCA1、LDLR、LXRα和SR-BⅠ等基因的表達水平與活性[6-24]。目前，HDL膽固醇酯主要清除途徑中的關鍵調節點是CETP，然而由于該基因3′非編碼區的長度相對較短(<200 bp)，尚無證據表明miRNA參與調節CETP基因表達。見表1。

3.1 靶向調控ABCA1基因表達的miRNAs 10多種miRNAs已被證實參與靶向抑制ABCA1基因表達。其中miR-33在膽固醇穩態的調節機制和抗動脈粥樣硬化作用中的研究頗為全面。

miR-33是一種內含子型的miRNA，存在miR-33a和miR-33b 2種形式，分別定位于編碼固醇調節元件結合蛋白2(SREBF2)和1(SREBF1)基因內。miR-33通過與其宿主基因SREBF共轉錄方式，靶向抑制ABCA1，調控細胞內膽固醇含量。SREBP作為細胞內膽固醇的另一敏感器，通過Insig-Srebp-Scap途徑對細胞內膽固醇進行反饋性調節。在低膽固醇的環境下，SREBP被激活，調控細胞膜LDLR或HMG CoA還原酶，提高胞內膽固醇水平，共轉錄的miR-33靶向抑制ABCA1基因表達，進一步阻止細胞內膽固醇的外流。見表2。

多種miRNAs，如miR-144、miR-758、miR-106b、miR-19b、miR-145、miR-10b、 miR-26和miR-27b等，均可通過經典的轉錄后翻譯抑制作用，負向調節ABCA1基因表達，調控HDL-C的合成與轉運過程。研究證實第1個正向調控ABCA1基因表達的RNA分子，miR-28-5p通過靶向抑制ERK2，從轉錄和翻譯水平上調ABCA1[16]。miR-28-ERK2-ABCA1正向信號通路的證實，提示靶向抑制ERK2的miRNAs，作為天然的ABCA1激動劑，可能均具有上調ABCA1的作用，為改善HDL-C功能提供了新的思路與干預手段。

表1 miRNAs調控HDL-C靶向作用基因和作用部位

表2 抑制miR-33表達的相關實驗研究

注：2′F/MOE(miR-33抑制劑)，LNA鎖核酸(miR-33抑制劑)，CD素食飲食，WD高膽固醇飲食，“-”無效果。

3.2 靶向調控LXRα基因表達的miRNAs LXRα是膽固醇合成與轉運過程的關鍵調節子。已證實肝臟細胞中miR-1、miR-206、miR-613靶向調控LXRα，進而影響其下游靶基因如ABCA1、ABCG1、SREBP和乙酰輔酶A羧化酶等基因的表達，產生級聯效應[21]。巨噬細胞中過表達miR-206，反而激活LXRα的活性，上調LXRα信號通路關鍵基因[22]。miR-206的特性可能在維系肝臟與外周組織間的膽固醇穩態中發揮作用。miR-613受到SREBP-1c的轉錄激活，同時靶向抑制LXRα的活性與表達，形成LXR-SREBP-miR-613負反饋調節回路，調節細胞內膽固醇穩態[23]。

3.3 靶向調控B族Ⅰ型清道夫受體的miRNAs SR- BⅠ是膽固醇反向轉運過程的重要成員，參與肝臟HDL膽固醇酯選擇性攝取過程。在肝細胞中miR-185、miR-96、miR-223靶向抑制SR-BⅠ的基因表達，調節HDL-C選擇性攝取過程[24]。miR-125a和miR-455可直接靶向作用SR-BⅠ，負向調控HDL膽固醇攝取過程，以及減少以膽固醇為原料的固醇類激素的合成[25]。盡管以靶向抑制SR-BⅠ的miRNAs為干預手段，能夠促使機體HDL-C水平升高，但由于限制了肝細胞對HDL-C的選擇性攝取過程，反而阻礙了膽固醇的反向轉運過程，加速動脈粥樣硬化進程，說明應側重于miRNA介導的HDL-C功能改善的作用，而不能盲目性強調HDL-C水平的變化程度。

3.4 肝臟特異性miRNA與膽固醇代謝調控 miR-122在肝臟中含量最多，占肝臟所有miRNAs的80%，是肝臟特異性miRNA分子。盡管miR-122靶向抑制基因與信號途徑尚未被證實，但已有證據顯示miR-122正向調控膽固醇合成相關分子，如3-羥基-3-甲基-輔酶A合成酶1、7-脫氫膽甾醇還原酶和鯊烯環氧酶等[26]。在小鼠和非人靈長類動物高脂模型中證實，應用miR-122抑制劑能夠大幅降低血漿總膽固醇水平，而膽紅素、轉氨酶和肌酐等肝功能生化指標未發生顯著變化，說明miR-122抑制劑的靶向干預具有一定的安全性[27]。

4 小結與展望

在miRNA介導的膽固醇代謝精細調控網絡中，既有以靶向抑制膽固醇代謝關鍵基因的負向調節性miRNA分子，又有通過RNA激活或間接激活方式作用的正向調節性miRNA分子。相對煙酸、貝特類、CETP抑制劑等藥物而言，膽固醇代謝調節性miRNA抑制劑或模擬物具有改善HDL-C功能的預期效果，為心血管事件剩留風險問題提供了一種全新的解決方案。作為一種新型的干預策略，其臨床應用的有效性與安全性，尚需充分利用生物信息學技術，剖析其調控網絡的多樣性與復雜性，并通過科學系統性的臨床前試驗進行重復性功能驗證。

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河北省人社廳留學人員科技活動資助項目(2013)。

10.3969/j.issn.1673-4130.2016.20.025

A

1673-4130(2016)20-2867-04

2016-04-07

2016-06-05)

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