miRNA在子癇前期發病中的作用機制研究進展

姚申珅，杜鵑

(中國醫科大學附屬盛京醫院，沈陽110004)

子癇前期(PE)是妊娠期特有疾病，是影響孕婦及胎兒生命安全的疾病，目前其發病機制不清[1]。微小RNA(miRNA)是一類具有組織特異性、發育階段特異性和疾病特異性表達的非編碼小RNA，參與基因轉錄后水平的調控,控制蛋白質表達[2]。PE患者的胎盤和血清中可檢測到一些與正常孕婦存在差異性表達的miRNA，這些miRNA調控多種細胞及血管因子，參與了子癇前期的發生和發展[3]。現對PE相關miRNA及其在子癇前期發病機制中發揮作用的機制綜述如下。

1 與PE有關的miRNA

在妊娠期間，眾多miRNA在胎盤組織和血漿中表達，而在PE與正常孕婦的對比分析中，多種miRNA的表達具有差異性。有學者[4]對包括其自身研究在內的9篇獨立研究進行了Meta分析，發現PE患者胎盤組織中差異性表達的miRNA至少有20個，與正常孕婦相比，其中11個表達降低，9個表達增加。他們還通過通過Ingenuity系統通路分析發現PE孕婦胎盤組織中表達上調的miRNA有6個 (miR-126, miR-141, miR-181a， miR-193b，miR-210，miR-451)，具有57個靶基因，包括MCL1、CTNNB1、ZFPM2和CLOCK；下調的miRNA有7個(miR-1，miR-101，miR-218，miR-223，miR-224，miR-30d，miR-363)，其靶基因數目高達358個，包括COL15A1、PIK3R1、CDK9、HSPD1和CTSC等。并有證據表明其參與控制細胞的增殖和侵襲[5]。

研究發現這些在胎盤中具有差異性表達的miRNA大多由19號染色體miRNA集簇(c19MC)編碼[6]。c19mc集簇是靈長類動物特異的大型miRNA簇,跨越19號染色體19q13.41上約100 kb大小的核苷酸,含有46個miRNA基因,是目前發現的最大的人類miRNA基因簇。C19MC主要在胎盤滋養層細胞中表達。循環C19MC簇miRNA(miR-516-5p，miR-517，miR-520a，miR- 525和miR-526a)在妊娠期高血壓患者或PE患者血漿中增高，提示這5種miRNA對于PE有預測作用[7]。有學者，在妊娠合并子癇前期的孕婦胎盤中檢測證實15個C19M簇miRNA,其中11個(miR-515-5p,miR-517-5p,miR-518b,miR-518f-5p,miR-519a,miR-519d,miR-520a-5p,miR-520h,miR-524-5p,miR-525和miR-526a)表達下調。而且隨著病程時間越長，mi RNA(miR-515-5p，miR-518b，miR-518f-5p，miR-519d和miR-520h)的下調越廣泛。隨后研究發現，妊娠前3個月中PE孕婦血漿C19MC簇 miRNAs表達上調(miR-517-5p，miR-518b，miR-520h)。MiR-517-5p上調顯著對先兆子癇有最好的預測性能，靈敏度為42.9%，特異性為86.2%，陽性預測值為52.9%，陰性預測值為80.6%[8]。

2 與PE有關miRNA的作用機制

PE的發病機制不是任何單個分子或者信號通路的作用，是多基因、多分子、多信號通路共同作用的結果。PE患者胎盤及血漿中失調的miRNAs通過大量靶向基因參與滋養細胞侵襲障礙、促進血管內皮損傷等病理過程，促進PE的發生與發展。

2.1 參與滋養細胞侵襲障礙 很多PE相關miRNA的靶基因與妊娠滋養細胞的增殖和侵襲有關。如miR-210通過抑制其靶分子-受體酪氨酸激酶配體(EFNA3)和Homeobox-19的表達,降低滋養細胞侵襲性,抑制滋養細胞的遷移和浸潤[9]；也可能誘導缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)的表達,釋放缺血缺氧因子的釋放,誘導胎盤缺氧反應[10]；或通過過度刺激的STAT6/IL-4途徑抑制免疫系統[11]。在這項研究中，miR-210通過抑制鉀通道調節因子1(KCMF1)，促進滋養層細胞的侵襲和PE。研究分析表示,在HTR8/SVneo細胞中,缺氧顯著增加了miR-210的表達,同時以時間依賴性方式抑制THSD7A的表達，證實THSD7A介導miR-210在HTR8/SVneo細胞中的侵襲抑制作用[12]。

據報道miR-17家族(miR-17、miR-20a 和 miR-20b)的靶基因包括多種血管生成因子，如HIF1-α、血管內皮生長因子A(VEGFA)、金屬蛋白酶2(MMP2)、金屬蛋白酶抑制劑2(TIMP2)、IL-8、TGF-β受體、EphrinB2和Ephrin B型受體4(EPHB4)[13]。HIF-1α是通過調節低氧反應性基因(包括VEGFA)的表達而對胎盤發育和缺氧敏感的轉錄因子表達產生影響，而MMP2和TIMP2對于調節細胞外基質降解在初始血管生成反應中起作用。TGF-β1通過VEGF介導的細胞凋亡誘導血管生成。EphrinB2屬于Eph受體的Ephrin配體，而EPHB4屬于Eph受體家族。有研究發現EFNB2和EPHB4參與了螺旋動脈重構的調控，可能是異常螺旋動脈發育的基礎[14]。miR-17、miR-20a和miR-20b在人胎盤中有不同的調節作用。他們通過相同的“種子”序列調節滋養層細胞和內皮細胞中的EPHB4和ephrin-B2表達，表明它們在胎盤早期發育中發揮作用[15]。

miR-376c通過抑制活化素受體樣激酶5(ALK5)和ALK7的表達,從而抑制TGF-β/Notch的信號傳導,導致滋養層細胞增殖和侵襲的增加,誘發PE[16]。

2.2 調節血管生成因子，促進血管內皮損傷 眾所周知，血管內皮的舒縮活動受多種因子共同調控，血管舒張和收縮因子血管內皮生長因子(VEGF)及其受體sFlt-1[17]、胎盤生長因子(PLGF，由胎盤滋養細胞分泌)、內皮素(sEng)等之間維持動態平衡，促進胎盤、蛻膜部位的血管生長、分化、遷移和浸潤，維持血管內膜的完整性和胎盤血管的通透性。

有學者將24例子癇前期患者根據血漿溶性血管內皮生長因子受體-1(sFLT-1)表達高低分組，高sFLT-1表達組miR-195-5p、miR-16-5p和miR-19b-3p表達上調，其中miR-195-5p與sFLT-1的相關性最為顯著,而在低sFLT-1表達組中miR-375表達水平高。研究還證實血清sFlt-1水平升高與血清游離VEGF和PlGF水平降低有關[18]。還有研究發現Flt-1和sFlt-1是miR-10的直接靶點[19]。研究發現抑制miR-10，sFlt-1和Flt-1都高度表達并與VEGF結合，進而干擾VEGF信號傳導及促進血管生成。這表明miR-10對抑制抗血管生成及sFlt-1的產生是重要的。

有研究發現幾種miRNA直接靶向血管生成因子，參與先兆子癇的發生與發展。例如，先兆子癇胎盤中miR-16、miR-26b、miR-29b、miR-181a、miR-195、miR-222和miR-335表達顯著高于正常胎盤。這些miRNA的靶基因與血管生成因子如VEGF-A和PlGF有關。該研究揭示了miR-222、miR-335和miR-195分別靶向富含半胱氨酸的61(CYR61)、PLGF和VEGF-A。CYR61對血管完整性至關重要，其在先兆子癇胎盤中顯著降低。此外，另一項研究表明VEGF-A和VEGF受體-1在先兆子癇胎盤細胞滋養層中的表達也下調[20]

此外，其他研究表明IGF-I在PE患者的血清和胎盤組織中降低[21]。有學者報道先兆子癇胎盤中miR-30a-3p的顯著上調，并靶向調節IGF-1。使孕婦血清及胎盤組織中的IGF-1濃度下降，導致胎盤組織營養代謝及轉運能力下降，并同時降低孕婦胎盤組織及血清中的NO水平，使血管舒張功能減弱，損傷血管內皮細胞,增加血管的通透性,參與PE的發生及發展。

miR-126是功能最強大的血管生成相關miRNA。研究發現miR-126直接靶向血管細胞黏附分子-1(VCAM-1)含EVH1結構域蛋白1(SPRED1)和磷酸肌醇-3-激酶，調節亞基2(PIK3R2)的30UTRs[22]。 VCAM-1是血管生成的刺激因子，而SPRED1和PIK3R2是VEGF途徑的關鍵組分。SPRED1抑制RAF1激酶活性，抑制低ERK磷酸化，并作為最終結果減少與血管生成和血管完整性有關的VEGF信號傳導。另外，miR-126調節VEGF(和其他生長因子信號傳導)也通過靶向PIK3R2。 PIK3R2是一種抗血管生成因子和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3)激酶活性信號級聯的負調控因子。通過靶向PIK3R2，PIK3R2降低PI3激酶活性和AKT，最終降低了VEGF信號傳導。miR-126也調節EphrinB2和G蛋白信號調節因子5(RGS5)。EphrinB2是MAP激酶的抑制劑，是VEGF下游信號級聯的組分。降低miR-126表達后，EphrinB2被上調，并且導致用于血管生成的MAP激酶信號傳導途徑降低。一項研究發現，當miR-126表達下調且RGS5蛋白抑制血管生成時，RGS5蛋白在內皮細胞中上調并減少ERK的磷酸化[23]。因此，miR-126在血管生成信號通路中具有關鍵作用。

有研究表明,目前臨床中常用的PE預防藥物阿司匹林 抑制核因子-κB(NF-κB)依賴的MIR155HG(miR-155宿主基因)表達，阻止miR-155生物合成的增加，并降低了培養的人臍靜脈內皮細胞(HUVECs)中eNOS表達和NO / cGMP產生，減少血管內皮損傷與功能障礙。

PE的主要病理生理機制是胎盤期血管生成受損，細胞滋養細胞侵襲障礙以及子宮螺旋小動脈重鑄不足。miRNA通過多種靶基因參與妊娠滋養細胞的增殖和侵襲，通過調節血管生成因子及其受體來干擾血管生成過程，參與子癇前期的發生及發展。

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