長鏈非編碼RNA與頸動脈粥樣硬化關系的研究進展

陳紅芳 程興 王建偉 邵慧軍 潘小玲

動脈粥樣硬化是動脈管壁發生了非炎性病變，伴血管內膜細胞內外脂質聚積，進而導致管壁增厚變硬、彈性減低及管腔狹窄。頸動脈粥樣硬化（carotid artery atherosclerosis，CAS）是全身動脈粥樣硬化的一部分，常常作為篩查動脈粥樣硬化的窗口。流行病學調查顯示，腦血管意外的年發病率為250/10萬，是冠心病的5倍[1]。大量研究表明，CAS是導致缺血性腦梗死的主要原因[2]。頸動脈的硬化程度、血流量與腦梗死有著非常密切的關系[3]。CAS多發生于頸動脈分叉部，近90%的病變位于頸內動脈起始的膨隆部[4]。目前，CAS的發生、發展在基因與分子水平的具體調控機制仍未完全明確。近年來，關于長鏈非編碼RNA（lncRNA）與CAS關系受到越來越多關注。因此，筆者就近幾年lncRNA與CAS的關系研究作一綜述。

1 lncRNA概述

lncRNA的概念是2002年由日本科學家首次提出的，通常是指長度＞200個核苷酸的非編碼RNA。lncRNA廣泛存在于各種生命體中，大部分lncRNA位于細胞核，僅15%的lncRNA位于細胞質[5]。lncRNA參與了表觀遺傳調節、X染色體沉默、基因組印記、染色質修飾、轉錄激活、轉錄干擾以及核內運輸等多種重要的調控過程，因而與多種疾病的發生、發展有關[6-7]。

2CAS概述

動脈粥樣硬化是一類慢性血管疾病，其病理特點主要是血管壁炎癥和重塑。頸動脈起始處或分叉處由于存在血流動力學的改變，易導致動脈粥樣硬化斑塊形成。CAS常被用于缺血性腦血管事件的評估，受到了越來越多的關注。動脈粥樣硬化的病理生理機制較為復雜，主要是各種刺激因子（血流紊亂、氧化脂蛋白等）所致的內皮細胞激活，進一步活化血管平滑肌細胞、其他細胞（巨噬細胞、脂肪細胞、血小板等），形成血管壁的纖維化[8]。目前越來越多的證據表明，lncRNA與內皮細胞、巨噬細胞、血管平滑肌細胞的關系密切。

3lncRNA與CAS

3.1 lncRNA與巨噬細胞 lncRNA表達水平的改變，能夠誘導單核巨噬細胞（THP1）的激活及進一步表達TNF-α，其中lnc1992（即THRIL）被證實在許多人體組織中表達，通過下調THRIL及其結合蛋白可以調節TNF-α的表達，并可能在先天免疫應答和炎癥疾病中具有重要作用。同時發現在Pam3CSK4處理過的單核巨噬細胞中，THRIL可抑制炎癥反應；這表明THRIL本身可能作為一個促炎因子，參與炎癥疾病的發生、發展[9]。早期聚集在動脈壁內的巨噬泡沫細胞不只是吞噬多余脂質，在比較成熟的粥樣硬化病變處，這些細胞也會產生大量炎癥介質前體物質。lncRNA RP5-833A20.1能通過誘導 has-miR-382-5p表達而抑制核轉錄因子Ⅰ-A，進而抑制巨噬細胞膽固醇流出，促進炎癥因子的分泌[10]。CDK4抑制物基因座中的反義非編碼RNA（ANRIL）是Chr9p21的主要候選基因，通過檢測病理刺激條件下的ANRIL，發現其明顯被促炎因子誘導表達，通過誘導沉默相關基因功能和染色質免疫沉淀方法顯示NF-κB介導TNF-α誘導的ANRIL表達，RNA測序結果顯示在TNF-α處理下沉默ANRIL可以引起炎癥因子如IL-6、IL-8失調[11]。另外，Huang等[12]研究發現lncTGFB2-OT1水平顯著升高能夠促進巨噬細胞炎癥水平。

3.2 lncRNA與平滑肌細胞 血管平滑肌細胞的異常增殖在CAS的形成中起著重要作用。對平滑肌細胞全基因組關聯研究（GWAS）已經鑒定出在染色體9p21基因座上導致心血管疾病風險的ANRIL突變體，ANRIL長突變體和短突變體通過調控細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑（CDKN2B、TDGF1）與動脈粥樣硬化密切相關[13]。小鼠模型已經證實ANRIL通過cis-acting機制調節CDKN2A/B表達，并且在增殖與衰老中起著關鍵作用[14]。lncRNA-SENCR在平滑肌細胞和內皮細胞中特異表達，可能與人類肌肉細胞遷移有關。研究結果表明，在db/db小鼠中，通過下調SENCR促進平滑肌細胞上調FoxO1和TRPC6，從而促進細胞增殖和遷移[15]。

3.3 lncRNA與內皮細胞 在CAS發病過程中，血管內皮損傷促使內皮細胞釋放TNF-α，而TNF-α能誘導血管細胞黏附分子的表達，進而促使脂質攝取，使 CAS斑塊不斷擴大[16]。He等[17]發現lncRNA-p21促進細胞凋亡并誘導細胞周期進程，且通過與miR-130b直接結合而降低miR-130b表達，揭示了lncRNA-p21在血管內皮細胞生長中的關鍵作用。但Wu等[18]發現lncRNA-p21在體外能抑制血管平滑肌細胞，在小鼠頸動脈損傷模型中抑制lncRNA-p21會導致體內新內膜增生，因此lncRNA-p21可作為一個細胞增殖與凋亡的新型調節因子。SENCR是一個在內皮細胞中高表達的lncRNA，Boulberdaa等[19]發現SENCR能誘導人臍靜脈內皮細胞（HUVEC）增殖，同時促使多能細胞向內皮細胞分化并控制HUVEC的血管生成能力。Li等[20]研究表明，斑馬魚、小鼠和人體中含有酪氨酸激酶的免疫球蛋白和表皮生長因子同源結構域-1（tie-1）的天然反義轉錄物（tie-1AS lncRNA），tie-1AS lncRNA在體內可以選擇性結合tie-1 mRNA并調節tie-1轉錄水平，導致內皮細胞接觸點的特定缺陷；在人病變血管樣本中tie-1和tie-1AS lncRNA的表達比例發生改變，提示非編碼RNA介導的基因表達的轉錄調控在生理過程（如血管發育）中也發揮了重要作用。Michalik等[21]鑒定了人內皮細胞中lncRNA的表達特征，闡明了高表達的肺腺癌轉移相關轉錄物1（MALAT1）的功能，研究結果發現不同來源的內皮細胞都表達相對高水平的保守lnc MALAT1、牛磺酸上調基因 1（TUG1）、母系表達 3（MEG3）、linc00657和 linc00493；沉默 MALAT1會使內皮細胞從增殖性表型向遷移性表型轉變，減少體內血管生成，這提示MALAT1在調節內皮細胞功能和血管生成方面有著重要作用。

3.4 lncRNA與CAS 目前，部分證據表明lncRNA可能在CAS形成中發揮作用，如Wu等[18]在小鼠CAS模型中發現，lncRNA-p21可以抑制血管平滑肌細胞的增殖并促使其凋亡，從而起到促動脈粥樣硬化的作用。最近，Chen等[22]建立大鼠CAS模型并對頸動脈斑塊作基因組測序及信息學分析，發現lncRNA與相關信使RNA存在復雜的調控關系。

4 展望

lncRNA可能影響CAS形成的多個過程，包括血管內皮細胞功能、血管平滑肌細胞增殖、炎癥反應等。由于lncRNA的作用靶點眾多、調控網絡復雜，其具體功能及下游各項調控軸的作用機制有待進一步深入研究及闡明。并且，目前lncRNA在CAS中所起作用的認識尚處于初級階段，且多局限于動物模型或細胞離體實驗，后續應進一步在人體外周血乃至病理組織中探討lncRNA的調控機制。隨著對lncRNA在CAS發病機制的認識進一步加深，相信對未來診斷、精準治療都將產生深遠的影響。