MicroRNA在HBV相關性肝纖維化中作用的研究進展

戢敏，陳星，劉嬌，王川林，梅怡晗，梅小平

(1 川北醫學院，四川南充637000；2 首都醫科大學)

乙型肝炎病毒(HBV)感染是誘發肝纖維化病變的關鍵因素。HBV在慢性乙型肝炎(簡稱慢乙肝)患者體內復制，誘發機體免疫系統清除HBV，同時激活機體免疫病理反應，誘導肝星狀細胞(HSC)活化與增殖，肝細胞間基質增加和(或)降解減少并在肝細胞間過度沉積，導致肝組織炎癥反應發生并持續進展，誘導肝纖維化形成。研究證實，肝纖維化組織中的微小RNA(MicroRNA)表達與健康肝組織存在明顯差異，差異表達的MicroRNA有望成為肝纖維化診斷及治療的標記物[1]。HBV基因組本身能編碼大量的MicroRNA，通過與HBV或宿主細胞編碼的靶基因組合，發揮免疫逃逸或對抗宿主細胞的抗病毒作用，宿主MicroRNA通過調節HBV基因表達而調控HBV復制，HBV又通過宿主細胞MicroRNA通路促進HBV在體內復制[2]。本研究對MicroRNA在HBV相關性肝纖維化中作用的研究進展進行綜述。

1 與HBV相關性肝纖維化有關的MicroRNA

MicroRNA通過上調肝纖維化抑制因子和下調促肝纖維化因子表達水平而發揮抑制肝纖維化作用，反之則促進肝纖維化的發生[3,4]。研究發現，MicroRNA中的miR-29與肝纖維化的發生發展關系最為密切，其主要通過定向抑制膠原纖維合成與釋放，降低ECM表達，調控肝纖維化。在HSC中miR-29及其家族成員表達可抑制細胞間基質表達。四氯化碳致肝纖維化小鼠肝組織中miR-29表達降低[5]。肝纖維化組織中miR-122、miR-19和miR-199表達與纖維化程度呈負相關。晚期肝纖維化患者血清miR-29a水平降低，miR-122在肝纖維化和肝細胞癌患者中表達失調[6]。Murakami等[7]分別對HBV相關性肝纖維化患者和四氯化碳誘導鼠肝纖維化組織進行研究，篩選肝纖維化相關MicroRNA，初篩出miR-125a-5p、miR-199a-5p、miR-199b、miR-199b*、miR-200a、miR-200b、miR-31、miR-34a、miR-497、miR-802等均與肝纖維化進程密切相關；并發現人鼠共表達的miR-199a、miR-199a*、miR-200a和miR-200b亞型均與肝組織纖維化的發生發展呈正相關。馬兆龍等[8]研究發現，與健康人相比，HBV相關性肝纖維化伴肝硬化形成患者及肝癌患者肝組織MicroRNA水平上調2倍以上的有hsa-miR-602、hsa-miR-126-5p、hsa-miR-210、hsa-miR-671-5p、hsa-miR-30b*、hsa-miR-572，下調2倍以上的有hsa-miR-143、hsa-miR-199a-5p、hsa-miR-195、hsa-miR-27a、hsa-miR-99a、hsa-miR-519e、hsa-miR-130a、hsa-miR-597，提示在HBV感染后不同免疫狀態下均有MicroRNA的參與。

2 MicroRNA與HBV相關性肝纖維化的關系

肝纖維化是由多種病因所致肝細胞外彌漫性細胞間基質過度沉積的病理生理過程[9]，其發生的關鍵環節是HSC活化，各種導致肝組織損傷的促炎性細胞因子、氧化應激產物釋放等均可直接或間接激活HSC，進而在肝細胞外產生大量細胞間基質。肝纖維化的發生主要是細胞間基質在肝細胞間過度沉積；其次為氧化應激效應，HBV持續感染增加活性氧(ROS)表達[10]。過度的ROS可直接影響HSC的活化及表達水平，活化后的HSC通過活化信號轉導通路及轉錄因子激活NF-κB及單核細胞趨化蛋白1，進而上調肝纖維化相關基因的表達水平。組織金屬蛋白酶抑制因子(TIMP)和基質金屬蛋白酶(MMP)間平衡是細胞間基質動態穩定的基礎，MMP主要降解ECM組分[11]，而TIMPs可結合MMP，從而導致膠原降解受限[12]，二者比例失衡亦是導致肝纖維化發生的重要因素[10]。miR-29能夠靶向下調細胞間基質合成相關基因的表達水平，可通過調控HSC參與肝纖維化的發生。miR-29及其家族成員可在HSC中顯著下調，直接或間接調控肝組織纖維化的發生[13]。對HBV相關性肝纖維化患者和四氯化碳誘導下的鼠的肝纖維化組織研究發現，TGF-β高表達與肝組織纖維化程度呈負相關。miR-29、miR-122和miR-199等因子的表達水平與肝組織炎癥程度和肝纖維化程度均呈負相關，其中miR-29a表達水平與晚期肝纖維化患者的關系最為密切[14]。MicroRNA通過調控HSC、肝纖維化相關信號通路、肝纖維化形成等環節參與肝纖維化的發生發展。

2.1 MicroRNA對HSC的調控作用 HSC是肝纖維化發生的效應細胞，其中心環節是HSC被激活、增殖并轉化為肌成纖維細胞，分泌以膠原蛋白為主的細胞外基質(ECM),當ECM的產生超過其降解時則發生肝纖維化[15]；而HBV感染、飲酒是HSC激活與活化的主要誘因。MicroRNA可影響促肝纖維化信號通路及HSC活化、增殖和凋亡，直接或間接調控肝組織纖維化的發生發展過程。

2.1.1 MicroRNA對HSC激活、增殖的調控作用 HSC活化、增殖主要通過TGF-β1/Smad信號通路途徑而實現[14]。TGF-β是最強的致纖維化因子，MicroRNA通過調節TGF-β/Smad信號通路而調節活化的HSC。TGF-β與相關膜受體結合后被激活，同時進一步活化相關膜受體，招募相同受體下游Smad家族蛋白，激活、活化Smad蛋白，導致MicroRNA對TGF-β/Smad信號通路的阻礙作用，從而發揮對HSC激活、增殖的調控作用，阻止HSC活化與增殖，抑制肝纖維化的發生與進展。Noetel等[17]研究了大鼠原代HSC自發激活的過程，發現肝纖維化組織中miR-9、miR-125b及miR-128表達明顯上調，并與肝組織纖維化程度呈正相關。Venugopal等[18]研究發現，在四氯化碳誘導的大鼠肝纖維化HSC中miR-150、miR-194表達下調，提示miR-150、miR-194對HSC活化、增殖具有一定的抑制作用。Lakner等[19]通過對大鼠肝纖維化組織及HBV相關性人肝纖維化組織的研究發現，鼠與人纖維化肝組織中活化的HSC中miR-19b表達水平均顯著降低；將miR-19b轉染至活化HSC中可使HSC逆轉為靜息狀態的HSC；提示miR-19b對HSC活化具有明顯的抑制作用，這可能與miR-19b抑制TGF-β/Smad信號通路的信息傳遞作用有關。Wang等[20]報道，miR-181a/b在經TGF-β131處理的HSC T6中表達水平上調，提示miR-181a/b可促進HSC活化與增殖，從而促進肝組織纖維化的發生發展。

2.1.2 MicroRNA對HSC凋亡的調控作用 目前已知的HSC凋亡通路主要有Bcl-2、NF-κB等[21]。Guo等[22]研究了大鼠原代HSC與活化HSC MicroRNA表達譜變化，結果顯示miR-15b和miR-16可抑制Bcl-2表達，激活半胱天冬酶(caspases-3、caspases-8、caspases-9)，進而誘導HSC凋亡。Wei等[23]分析了 miR-21 對 HSC 的調控機制，證實miR-21靶基因具有促進HSC凋亡和抑制HSC激活的作用。HSC 的凋亡機制是多途徑參與的過程，各條凋亡途徑看似相互獨立，實質上存在內在聯系并相互影響[24]。

2.2 MicroRNA對肝纖維化相關信號通路的調控作用 研究證實，多種信號通路可調控肝纖維化的發生發展過程，主要為TGF-β/Smad、Wnt/β-catenin、p38 MAPK和P13K/Akt信號通路。TGF-β參與HSC增殖、活化、凋亡、細胞間基質生成、沉積和降解，是調控肝纖維化的核心信號通路[25]。TGF-β/Smad可抑制正常肝細胞的增殖與活化，誘導、激活HSC，導致細胞間基質在肝細胞間沉積。激活TGF-β/Smad信號通路能夠顯著降低MMP的表達水平，增加TIMP表達量，降解細胞間基質，進而抑制或阻止肝組織纖維化的發生發展。在肝纖維化過程中，激活的TGF-β/Smad信號通路可上調抗纖維化因子的表達水平。目前MicroRNA對TGF-β/Smad信號通路調控作用的研究日益受到關注，其有望成為肝組織纖維化防治研究的突破點。Sun等[26]研究發現，Wnt/β-catenin和TGF-β信號通路的上游靶基因是miR-200a，miR-200a可通過調控信號通路抑制肝纖維化發生，延緩或阻止肝纖維化進程。Li等[24]研究表明，PI3K/Akt信號通路的活化作用受到miR-33a調控，從而促進肝纖維化進程；而miR-214可通過對PI3K/AKt通路的負性調控從而加速肝纖維化進程[28]；證實miR-133a可通過調控TGF-β/Smad信號通路而抑制肝組織纖維化。

綜上所述，MicroRNA參與了對HSC活化、增殖以及凋亡過程的靶向調節，可直接或間接發揮對HBV相關性肝組織纖維化發生發展的促進或抑制作用，但其分子生物學機制有待進一步深入研究。