微小RNA在肺動(dòng)脈高壓PASMCs表型轉(zhuǎn)化中的研究進(jìn)展

張衛(wèi)芳，徐 菲,2，陶澤穎,2，刁 倩,2，謝珊珊，李 娟,3，徐睿來

(1.南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院藥學(xué)部，江西 南昌 330006；2.南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院，江西 南昌 330031；3.南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)部，江西 南昌 330031)

肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension，PH)是動(dòng)脈性肺動(dòng)脈高壓(pulmonary arterial hypertension，PAH)、左心臟病變肺動(dòng)脈高壓、肺疾病及血氧不足肺動(dòng)脈高壓(hypoxic PH，HPH)、慢性栓塞或梗塞肺動(dòng)脈高壓以及混合性肺動(dòng)脈高壓的總稱[1]。主要病因是肺小動(dòng)脈原發(fā)病變而導(dǎo)致肺動(dòng)脈阻力增加，最終可導(dǎo)致患者右心衰竭而死亡。自1891年Romberg博士報(bào)告了第一例PH病例，至2011年估計(jì)全球被診斷PH的患者已多達(dá)1億。PH起病隱匿，無特異性臨床表現(xiàn)，除傳統(tǒng)的吸氧、強(qiáng)心、利尿、抗凝、擴(kuò)血管(對于急性肺血管反應(yīng)實(shí)驗(yàn)陰性的患者效果不佳)的綜合治療外，臨床上近年來更多地開始使用靶向藥物，包括電壓門控L型鈣離子通道阻滯劑(如硝苯地平、氨氯地平)、5型磷酸二酯酶抑制劑(如西地那非、他達(dá)拉非、利奧西呱)、內(nèi)皮素受體拮抗劑(如波生坦、安貝生坦、馬西替坦)和前列環(huán)素類似物(如依前列醇、伊洛前列素、曲前列環(huán)、賽樂西帕)等，同時(shí)也有一些新藥如Rho激酶抑制劑、受體酪氨酸激酶抑制劑等正在研究中。但是，目前臨床用藥只能調(diào)控血管功能，無法直接改善肺血管重構(gòu)異常，無法逆轉(zhuǎn)PH進(jìn)程，治療效果依然有限，患者的平均存活期僅有7年[2]。肺血管收縮、細(xì)胞增殖和血栓栓塞的形成被認(rèn)為是PH發(fā)病機(jī)制的中心環(huán)節(jié)。業(yè)已證明，肺血管重構(gòu)是所有PH的共同病理特征，主要表現(xiàn)為肺動(dòng)脈內(nèi)膜增生、中膜平滑肌細(xì)胞增生與肥大、外膜成纖維細(xì)胞增殖、細(xì)胞外基質(zhì)增多、原位血栓、不同程度的炎癥以及叢狀動(dòng)脈樣改變，從而導(dǎo)致肺動(dòng)脈管壁增厚和管腔狹窄[1]。其中，肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(pulmonary arterial smooth muscle cells，PASMCs)增殖/凋亡平衡破壞，以及表型轉(zhuǎn)化所致的PASMCs過度增殖是導(dǎo)致PH時(shí)肺血管重構(gòu)的主要原因[1]。

微小RNA(microRNA，miRNA)是一類進(jìn)化上高度保守的單鏈非編碼小分子RNA，長度約為18～22個(gè)核苷酸，主要通過結(jié)合靶信使RNA(messenger RNA，mRNA)的3′非翻譯區(qū)(3′-UTR)直接降解mRNA或抑制靶mRNA翻譯。miRNA與靶mRNA的結(jié)合方式有完全結(jié)合和不完全結(jié)合兩種方式[3]，一般在植物體中通過完全互補(bǔ)結(jié)合，導(dǎo)致mRNA降解。在動(dòng)物中主要通過不完全互補(bǔ)結(jié)合，這種結(jié)合方式一般不影響mRNA的穩(wěn)定，但可影響其翻譯。據(jù)估計(jì)，miRNA可直接調(diào)控人類基因組中至少30%的基因，因此被認(rèn)為參與幾乎所有的生理和病理過程，在胚胎發(fā)育、器官建成、組織形成等多種生理過程及癌癥發(fā)生、血管增生和炎癥發(fā)生等許多病理進(jìn)程中發(fā)揮重要功能[3]。近年來，越來越多的學(xué)者發(fā)現(xiàn)，miRNA可通過調(diào)控PASMCs表型轉(zhuǎn)化，在PH的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，有望成為預(yù)防和治療PH的潛在靶點(diǎn)。本文就調(diào)控PASMCs表型轉(zhuǎn)化的miRNA相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PASMCs表型轉(zhuǎn)化

血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells，vSMCs)的表型具有多樣性和可變性特點(diǎn)。在胚胎發(fā)育過程中，vSMC由未分化表型(合成型)逐漸分化具有成年特征的分化表型(收縮型)。當(dāng)血管受到損傷或各種因子刺激時(shí)，vSMC又從收縮型轉(zhuǎn)化為合成型，表現(xiàn)為平滑肌標(biāo)志基因表達(dá)下調(diào)，合成和分泌能力增強(qiáng)，重新獲得增殖和遷移能力，稱為表型轉(zhuǎn)化[4]。如Fig 1所示，一般來說收縮型比合成型體積更小，為拉長的紡錘形，含有豐富的肌絲，收縮能力強(qiáng)但DNA合成活性低，合成細(xì)胞外基質(zhì) (extracellular matrix，ECM)能力差，因此，收縮型vSMC增殖速度十分緩慢且不會(huì)發(fā)生遷移。合成型的vSMC呈菱形的單倍體樣，體積較大，肌絲含量極少，無收縮性但能大量合成ECM、膠原蛋白和骨橋蛋白，細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)，同時(shí)可以發(fā)生遷移[4]。vSMC發(fā)生表型轉(zhuǎn)化時(shí)，SM-特異基因(如α-SMA、SM-MHC、SM22α、h1-calponin等)表達(dá)下調(diào)，而合成型標(biāo)志基因(如TM4、SMEMB、OPN、MGP、TSP等)則表達(dá)上調(diào)。

Fig 1 Schematic diagram of PASMCs phenotypic modulation

心肌素(myocardin，MYOCD)是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最為關(guān)鍵的抑制vSMCs表型轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)錄因子，其同家族成員還包括心肌素相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(myocardin-related transcription factors，MRTF)-A和MRTF-B。 MYOCD 和MRTF-A/B作為轉(zhuǎn)錄因子共激活因子，主要通過與血清反應(yīng)因子(serum response factor，SRF)結(jié)合，形成MYOCD/MRTF-A/B-SRF三元復(fù)合物(ternary complex factors，TCFs)，促進(jìn)SM-特異蛋白基因轉(zhuǎn)錄。另一方面，Elk1、KLF-4或KLF-5等也可作為TCFs的共激活因子，與SRF結(jié)合則可促進(jìn)生長因子基因轉(zhuǎn)錄[5]。筆者及其他學(xué)者研究均發(fā)現(xiàn)，PH時(shí)，生長因子或低氧可通過影響多個(gè)信號(hào)通路(包括miRNA)，最終影響三元復(fù)合物的成分，調(diào)控PASMCs表型轉(zhuǎn)化[4](Fig 2)。目前已有報(bào)道一些miRNA可影響PASMCs表型轉(zhuǎn)化，這些miRNA的表達(dá)大多由于生長因子或低氧刺激而改變，我們將其分為生長因子相關(guān)miRNA和低氧相關(guān)miRNA。

Fig 2 Signaling pathways of PASMCs phenotypic modulation

2 生長因子相關(guān)miRNA

血小板源性生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)是一類刺激細(xì)胞增殖的肽類生長因子，目前認(rèn)為是促進(jìn)vSMC表型轉(zhuǎn)化最強(qiáng)的生長因子。PH時(shí)，肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(pulmonary arterial endothelial cells，PAECs)分泌的PDGF顯著增加。據(jù)報(bào)道，PDGF處理PASMCs可顯著上調(diào)miR-221[6]，miR-24[7]，miR-15b[8]等miRNA，并下調(diào)miR-21[9]表達(dá)水平，最終導(dǎo)致細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化。普遍認(rèn)為骨形成蛋白 (bone morphogenetic protein，BMP)信號(hào)可促進(jìn)vSMC收縮表型，而BMP通路激活可顯著下調(diào)miR-96[10]的表達(dá)。PDGF調(diào)控miRNA表達(dá)變化的機(jī)制可能與拮抗BMP信號(hào)通路有關(guān)[9]。

2.1 促表型轉(zhuǎn)化生長因子相關(guān)miRNAmiR-221在多種腫瘤增生中呈現(xiàn)高表達(dá)，可通過調(diào)節(jié)血管生成、促進(jìn)vSMCs表型轉(zhuǎn)化等過程導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化時(shí)主動(dòng)脈血管重構(gòu)。在PH中，miR-221可通過下調(diào)靶基因c-Kit促進(jìn)PASMCs表型轉(zhuǎn)化。已知c-kit在細(xì)胞內(nèi)可通過與cArG盒基因結(jié)合促進(jìn)SM-特異基因表達(dá)，使細(xì)胞保持收縮型[6]。miR-96在膀胱癌、乳腺癌等多種腫瘤增殖和遷移以及胚胎干細(xì)胞的多能性維持中發(fā)揮作用，此外，還可以通過靶向anillin(ANLN)降低心肌梗死后新生血管生成潛能，下調(diào)miR-96表達(dá)可以改善心臟內(nèi)皮細(xì)胞生成潛能。肺動(dòng)脈中，miR-96通過負(fù)向調(diào)控其靶點(diǎn)Tribbles-like protein 3(Trb3)，從而導(dǎo)致Smad蛋白表達(dá)減少，進(jìn)而促進(jìn)PASMCs表型轉(zhuǎn)化[10]。Trb3表達(dá)的下調(diào)又可抑制BMP途徑，可能反過來上調(diào)miR-96，因此，在PASMCs中miR-96和Trb3之間可能存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)。有趣的是，PDGF-BB刺激vSMC后，miR-96表達(dá)無顯著變化，因此，BMP對miR-96的調(diào)節(jié)機(jī)制是特異性的。miR-24廣泛參與急性心肌梗死后心肌細(xì)胞凋亡、心肌纖維化及心臟重構(gòu)等病理進(jìn)程。PDGF-BB處理誘導(dǎo)miR-24表達(dá)，miR-24同樣通過靶向Trb3后Smad蛋白表達(dá)減少以及TGFβ/BMP信號(hào)抑制，促進(jìn)PASMCs的合成表型[7]。miR-15b的靶基因涉及細(xì)胞周期增殖(cyclin)、凋亡(Bcl-2)、侵襲和血管形成(NRP-2、VEGFR-2)等。PDGF刺激PASMCs僅4 h，miR-15b 表達(dá)量就變成了原來的兩倍[8]。既往研究發(fā)現(xiàn)，miR-15b可促進(jìn)vSMC表型轉(zhuǎn)化，生理狀態(tài)下直接抑制miR-15b的表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞合成α-SMA，vSMC保持收縮表型。該課題組進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)miR-15b還介導(dǎo)PASMCs表型轉(zhuǎn)化[8]，但具體機(jī)制尚不清楚。

2.2 抑制表型轉(zhuǎn)化生長因子相關(guān)miRNA一直以來，miR-21在腫瘤、心血管及肺部疾病等方面的作用受到人們的重視，也是PH血管重構(gòu)中研究的最多的一個(gè)miRNA。但miR-21在PH中不同研究的結(jié)果相互矛盾。有學(xué)者系統(tǒng)的研究了miR-21，發(fā)現(xiàn)無論是PH大鼠肺組織，還是IPAH患者的肺組織及血漿，miR-21表達(dá)均下調(diào)。在培養(yǎng)的PASMCs，PDGF可顯著下調(diào)miR-21表達(dá)[9,11]。BMP4刺激則可顯著上調(diào)miR-21的表達(dá)[9]。BMP4信號(hào)通路在維持PASMCs收縮表型中起著至關(guān)重要的作用。BMP受體基因的不表達(dá)或滅活突變可導(dǎo)致PASMCs發(fā)生表型轉(zhuǎn)化。Kang等[9]發(fā)現(xiàn)在PASMCs中，幾乎所有胞質(zhì)分裂作用因子(dedicator of cytokinesis，DOCK)都為miR-21的靶點(diǎn)，BMP4上調(diào)miR-21后可通過抑制DOCK4、-5和-7，促使PASMCs維持收縮表型，抑制遷移。PDGF刺激則可通過miR-21/DOCK信號(hào)通路促進(jìn)PASMCs表型轉(zhuǎn)化。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)miR-21可作為部分腫瘤的生物標(biāo)記物，調(diào)節(jié)其功能也可以用作一種心臟保護(hù)策略，那么是否也參與了PH時(shí)右心衰竭，也值得我們進(jìn)一步探討。

miR-132被認(rèn)為在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的發(fā)育中發(fā)揮重要作用。在包括心肌肥厚、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等多種心血管疾病中表達(dá)上調(diào)。2019年，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)[12]，miR-132在野百合堿誘導(dǎo)的PAH大鼠和PDGF誘導(dǎo)的PASMCs中表達(dá)也上調(diào)，并可通過靶向磷酸酯酶與張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homologues，PTEN)抑制PASMCs增殖，維持PASMCs收縮表型，同時(shí)促進(jìn)細(xì)胞遷移。在PH中，miR-132的促遷移作用有助于叢狀病變的形成，但它在體內(nèi)的抗增殖和分化作用似乎與體外研究結(jié)果相矛盾?？赡苁且?yàn)镻ASMCs的增殖是由其他關(guān)鍵因素誘導(dǎo)的，也可能是因?yàn)閙iR-132的分化作用可能促進(jìn)SMC和SMC樣細(xì)胞的形成。而抑制miR-132能否預(yù)防和逆轉(zhuǎn)PAH的進(jìn)展仍需進(jìn)一步研究。

miR-182在腫瘤性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)疾病、心血管疾病中都有重要作用。大多證據(jù)支持miR-182在細(xì)胞增殖、血管生成和侵襲及癌癥遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移中發(fā)揮促進(jìn)作用，在癌癥臨床診斷、病情評估、治療和預(yù)測癌癥預(yù)后中具有應(yīng)用潛力。有報(bào)道m(xù)iR-182在大鼠主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中有抑制表型轉(zhuǎn)化的作用，同時(shí)還參與調(diào)節(jié)神經(jīng)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化。最近，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)徐教授團(tuán)隊(duì)[13]在離體PASMCs實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)miR-182還可通過靶向成纖維生長因子9(fibroblast growth factor 9，F(xiàn)GF9)，抑制PASMCs表型轉(zhuǎn)化，但無論從網(wǎng)絡(luò)生物信息學(xué)分析還是在體實(shí)驗(yàn)，尚未直接證明miR-182在PH血管重構(gòu)中的作用。

3 低氧相關(guān)miRNA

缺氧導(dǎo)致miRNA表達(dá)變化的機(jī)制可通過低氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible factors-1，HIF-1)依賴途徑和HIF-1非依賴途徑介導(dǎo)。據(jù)報(bào)道低氧誘導(dǎo)PASMCs表型轉(zhuǎn)化的同時(shí)，miR-23a[14]、miR-9[15]、miR-214[16]、miR-20a[17]表達(dá)均上調(diào)，而miR-449[18]、miR-206[19]、miR-124[20]、miR-30c[21]和miR-140[22-23]表達(dá)均下調(diào)。

3.1 促表型轉(zhuǎn)化低氧相關(guān)miRNAHIF-1是調(diào)節(jié)氧穩(wěn)態(tài)的重要介質(zhì)，是在低氧狀態(tài)下能夠發(fā)揮活性的核轉(zhuǎn)錄因子。HIF-1由α和β兩個(gè)亞基組成，HIF-1α亞基被稱為HIF-1的活性亞基，是它所特有的。HIF-1的生理活性主要取決于α亞基的功能和表達(dá)。許多研究證實(shí)，HIF-1在多種類型PH，尤其是HPH時(shí)表達(dá)顯著上調(diào)并發(fā)揮了重要作用[15]。缺氧開始時(shí)，HIF水平的升高可啟動(dòng)100多個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄，這些基因影響和調(diào)節(jié)多種肺血管功能，如活性氧生成/氧化應(yīng)激、血管生成、血管細(xì)胞遷移、代謝、增殖、生存和表型轉(zhuǎn)化。其中，HIF-1α可上調(diào)miR-23a[14]和miR-9[15]的水平促進(jìn)PASMCs表型轉(zhuǎn)化。miR-23a參與多種癌癥發(fā)展，并促進(jìn)心臟肥大和拮抗肌肉萎縮，但miR-23a抑制SM-特異蛋白表達(dá)的下游作用靶點(diǎn)目前還未發(fā)現(xiàn)。miR-9隨細(xì)胞類型特異性發(fā)揮促進(jìn)或拮抗增殖的作用，并可靶向人類ACAT1基因，減少巨噬細(xì)胞泡沫細(xì)胞形成，參與動(dòng)脈粥樣硬化過程的調(diào)節(jié)，MYOCD是miR-9的直接下游靶點(diǎn)，miR-9抑制MYOCD后可直接抑制SM-特異蛋白的基因轉(zhuǎn)錄[15]。

同miR-9類似，在HPH時(shí)，miR-214[16]和miR-20a[17]均表達(dá)上調(diào)，miR-214參與多種癌癥進(jìn)程，并是肝、腎、心肌等纖維化的重要調(diào)節(jié)劑，在心肌肥厚或衰竭心臟中發(fā)揮促肥厚調(diào)節(jié)性作用。miR-20a的表達(dá)失調(diào)參與多種癌癥發(fā)展，并可能通過靶向調(diào)控CNN1影響血管內(nèi)皮生長因子活性和遷移以及VEGF的表達(dá)，影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成和發(fā)展。兩者通過負(fù)向調(diào)控MYCOD信號(hào)通路促進(jìn)PASMCs表型轉(zhuǎn)化，但它們的調(diào)控MYCOD的機(jī)制各不相同。miR-214通過抑制直接下游靶點(diǎn)MEF2C直接抑制MYCOD-LMOD1信號(hào)通路，而miR-20a則是通過靶向結(jié)合PKG1，促使Elk-1活化，競爭MYOCD與SRF結(jié)合位點(diǎn)，最終導(dǎo)致MYOCD-SRF復(fù)合物解離，SM-特異基因表達(dá)程序中止。

3.2 抑制表型轉(zhuǎn)化低氧相關(guān)miRNAmiR-449[18]、miR-206[19]、miR-124[20]、miR-30c[21]和miR-140[22-23]在低氧誘導(dǎo)的PH動(dòng)物模型的肺血管或PASMCs細(xì)胞模型中均表達(dá)下調(diào)，且通過各自靶點(diǎn)可抑制PASMCs表型轉(zhuǎn)化。

miR-449簇位于癌癥易感位點(diǎn)，通過作用多種信號(hào)因子(包括Notch通路、VEGF、p53等)抑制腫瘤的生長、入侵和轉(zhuǎn)移，并促進(jìn)細(xì)胞凋亡和分化。有學(xué)者對HPH大鼠肺血管進(jìn)行了全基因組miRNA測序分析，發(fā)現(xiàn)miR-449下調(diào)[18]。 miR-449抑制PSAMCs表型轉(zhuǎn)化的作用通過直接靶向調(diào)控c-Myc，促使SM-特異蛋白(SM-22α、myosin和calponin)表達(dá)來介導(dǎo)[18]。此外，miR-449通過靶點(diǎn)c-Myc調(diào)控PASMCs線粒體功能[18]。

miR-206在胃癌、乳腺癌、肝癌、肺癌等組織中異常表達(dá)，是許多癌癥的轉(zhuǎn)移抑制因子，同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，miR-206通過靶向Notch3基因來調(diào)控骨骼肌細(xì)胞的增殖和細(xì)胞周期阻滯。小鼠低氧6周后分離PASMCs進(jìn)行miRNA檢測，發(fā)現(xiàn)miR-206表達(dá)顯著下降，給予miR-206可顯著通過抑制Notch3通路提高PASMCs中SM-特異蛋白(α-SMA、calponin)的表達(dá)[19]。

miR-124是大腦中一種豐富的miRNA，在正常組織中呈現(xiàn)高表達(dá)，而在許多癌癥中(如結(jié)直腸癌、乳腺癌、胃癌、胰腺癌等)表達(dá)下調(diào)。在帕金森病、亨廷頓舞蹈癥、缺血性中風(fēng)和PH等疾病中，miR-124表達(dá)水平也下調(diào)。在體上調(diào)miR-124可以延緩上述疾病進(jìn)程?；罨疶細(xì)胞核因子(nuclear factor of activated T cells，NFAT)信號(hào)通路為miR-124的直接下游靶點(diǎn)，而每個(gè)NFAT成員(NFATc1、NFATc2和NFATc3)的過度表達(dá)導(dǎo)致α-SMA顯著減少，表明miR-124可通過調(diào)控靶點(diǎn)NFAT抑制PASMCs表型轉(zhuǎn)化[20]。

miR-30c在人類多種腫瘤組織中呈低表達(dá)，是前列腺癌、乳腺癌及膀胱癌等的潛在生物標(biāo)志物，提示miR-30c在診斷和治療方面有開發(fā)前景。低氧刺激PASMCs可顯著下調(diào)miR-30c的表達(dá)。進(jìn)一步研究其機(jī)制發(fā)現(xiàn)，miR-30c可直接結(jié)合到PDGFRβmRNA的3′-UTR來減少PDGFRβ表達(dá)，并發(fā)揮抑制PASMCs表型轉(zhuǎn)化的作用。有趣的是，miR-30c介導(dǎo)PDGFR的表達(dá)變化只發(fā)生在低氧，而不是在PDGF刺激的細(xì)胞中[21]。此外，miR-30c還可通過靶向XBP1、TGF-β1、CTGF等影響心肌凋亡、氧化應(yīng)激和炎癥，參與心室重塑，那是否也可參與PH時(shí)右心室重塑呢？

miR-140被發(fā)現(xiàn)在乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌以及骨關(guān)節(jié)炎等疾病中發(fā)揮重要作用，也可作為冠心病發(fā)生的預(yù)測因子。有研究發(fā)現(xiàn)miR-140在先天性PH[22]和PAH患者[23]肺組織中表達(dá)顯著下調(diào)。先天性PH患者中，肺動(dòng)脈壓力越高的患者miR-140表達(dá)量越低[22]。使用脂質(zhì)體將miR-140送入肺部治療的PH大鼠血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)降低、肺血管重構(gòu)降低[24]，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)miR-140靶點(diǎn)為Smurf11，根據(jù)這一靶點(diǎn)研制的選擇性Smurf11抑制劑可能是PH的新療法。體外對PASMCs低氧也可顯著下調(diào)miR-140的水平。上調(diào)miR-140可增加SM-特異蛋白，如α-SMA、SM22和calponin表達(dá)顯著增加，表明miR-140是維持PASMCs表型所必需的miRNA。已知Wnt-1和Dnmt1均為miR-140直接靶點(diǎn)，Wnt-1介導(dǎo)了缺氧誘導(dǎo)的PASMCs增殖遷移，并且可以抑制SM-特異蛋白的表達(dá)。Dnmt1也可通過抑制SOD2促進(jìn)低氧誘導(dǎo)的PASMCs表型轉(zhuǎn)化[23]。PH時(shí)，miR-140下調(diào)介導(dǎo)的PASMCs表型轉(zhuǎn)化可能與這兩個(gè)靶點(diǎn)有關(guān)。

miR-17～92簇包含miR-19a/b和miR-17/20a，miR-17～92在IPAH和其他類型的PAH患者的PASMCs中均下調(diào)[25]。miR-17～92在HPH小鼠早期表達(dá)上調(diào)，但在晚期表達(dá)則下調(diào)[25]。通過平滑肌特異性敲除miR-17～92可顯著改善小鼠HPH進(jìn)程，降低肺動(dòng)脈壓力，在這些小鼠額外給予重組miR-17～92后則抵消了敲除的改善效果。有趣的是，體外結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miR-17～92具有同時(shí)促進(jìn)PASMCs增殖和分化兩種功能。其調(diào)控PASMCs表型轉(zhuǎn)化的機(jī)制與myocardin通路無關(guān)，但依賴TGF-β信號(hào)，但額外給予正常小鼠miR-17～92卻不足以誘發(fā)小鼠發(fā)生PH。提示PASMCs中的miR-17～92是PH病理發(fā)生發(fā)展過程中一個(gè)重要的參與者，但不是絕對控制者。已證實(shí)miR-17～92的直接下游靶點(diǎn)有纖溶酶原激活物抑制物1(PAI-1)、PDLIM5(PDZ and LIM domain 5)和PHD2(prolyl hydroxylases 2)。其中，miR-19a/b可通過抑制PAI-1后激活TGF-β/Smad2/calponin信號(hào)通路，進(jìn)而促進(jìn)SM-特異蛋白表達(dá)增加[25]。而miR-17/20a則可通過抑制PDLIM5激活TGF-β3/Smad3信號(hào)通路促進(jìn)SM-特異蛋白表達(dá)增加[25]。此外，miR-17/20a還可通過調(diào)控PDLIM5間接抑制PAI-1。體內(nèi)外研究相矛盾的結(jié)果提示，miR-17～92促進(jìn)PH病理生理進(jìn)程主要是通過除表型轉(zhuǎn)化以外的其他機(jī)制，如PAECs和PASMCs增殖[25]來實(shí)現(xiàn)的。miR-17-92在PH進(jìn)展中的確切作用有待進(jìn)一步研究。

miR-let-7在心血管系統(tǒng)中表達(dá)豐富，在許多心血管疾病如心肌肥大、心肌纖維化、心肌梗死、血管生成、動(dòng)脈粥樣硬化以及高血壓中表達(dá)異常，我們團(tuán)隊(duì)運(yùn)用miRNAs網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)發(fā)現(xiàn)let-7家族同時(shí)參與了TGF-β/ BMP、低氧和炎癥3個(gè)功能通路[26]，還發(fā)現(xiàn)let-7g在低氧PH大鼠中表達(dá)下調(diào)，它可以通過靶向c-Myc抑制低氧誘導(dǎo)的PASMCs增殖[27]，而miR-449正是以c-Myc為靶點(diǎn)，促進(jìn)SM特異性蛋白的表達(dá)，抑制PASMCs的表型轉(zhuǎn)化[18]，let-7g是否也可以通過靶向c-Myc抑制PASMCs的表型轉(zhuǎn)化，值得探究。另外，我們進(jìn)一步還發(fā)現(xiàn)let-7g在PH時(shí)可負(fù)向調(diào)控靶點(diǎn)LOX-1[28]，LOX-1又可通過ERK1/2-Elk-1/MRTF-A-SRF信號(hào)通路促進(jìn)PASMCs表型轉(zhuǎn)化[4]。不僅如此，眾所周知，MAPK通路激活后，TCFs被激活，TCFs可通過重塑含CArG box啟動(dòng)子的染色質(zhì)、分離SRF和降低肌鈣蛋白表達(dá)來促進(jìn)vSMCs發(fā)生表型轉(zhuǎn)化。我們團(tuán)隊(duì)通過生物信息學(xué)預(yù)測發(fā)現(xiàn)let-7g可與MEKK1靶向結(jié)合，從而調(diào)控MAPK通路。基于以上發(fā)現(xiàn)我們推測，let-7g很可能也具有抑制PASMCs表型轉(zhuǎn)化的作用，而這也是我們未來的研究方向。

4 總結(jié)與展望

PH是一種進(jìn)行性疾病，預(yù)后差且無有效的治療手段。全球?qū)W者一直致力于探討其發(fā)病機(jī)制，為PH的防治提供新的靶點(diǎn)。近十幾年來國際上對miRNA的研究突飛猛進(jìn)，miRNA的發(fā)現(xiàn)開辟了疾病發(fā)生發(fā)展機(jī)制研究的新領(lǐng)域。目前對miRNA的研究仍多聚焦在腫瘤領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)許多miRNA可以作為腫瘤的生物標(biāo)志物，參與腫瘤的診斷、治療和預(yù)后評估。近年來逐漸發(fā)現(xiàn)，miRNA參與體內(nèi)許多病理生理過程，近期研究表明miRNA與PH的關(guān)系非常密切[3]，并根據(jù)信號(hào)通路將其分為生長因子相關(guān)miRNA、炎癥相關(guān)miRNA和低氧相關(guān)miRNA[29]。研究PH相關(guān)miRNA有重大意義，增強(qiáng)對PH相關(guān)miRNA的研究有助于闡明發(fā)病機(jī)制、研發(fā)更有效的靶向藥物以及輔助早期診斷。

同其他的領(lǐng)域相比，miRNA在PH發(fā)生發(fā)展這一領(lǐng)域的研究相對滯后，發(fā)現(xiàn)的miRNA相對較少，且miRNA對PAECs和PASMCs離子通道影響的研究幾乎是空白。但是，這對我們來說，也是一個(gè)難得的機(jī)遇。目前臨床治療中主要應(yīng)用的藥物僅能減輕癥狀，無法逆轉(zhuǎn)疾病進(jìn)程、直接改善重構(gòu)異常。因此，研發(fā)新的藥物迫在眉睫。由于miRNA分子結(jié)構(gòu)簡單，分子量小，易于合成和修飾等特點(diǎn)，必將成為新一代治療PH的分子藥物。本文綜述了miRNA通過調(diào)控表型轉(zhuǎn)化在PH肺血管重構(gòu)中的作用，并歸納了潛在的作用靶點(diǎn)(Tab 1)，有望以PASMCs表型轉(zhuǎn)化為中心，為研究者揭示miRNA在PH發(fā)生發(fā)展中的全新作用。一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，一些靶向調(diào)控miRNA的藥物可以延緩甚至逆轉(zhuǎn)PH進(jìn)程，如在野百合堿誘導(dǎo)的大鼠PAH模型中，氣道霧化miR-140-5p模擬物或miR-223模擬物可改善PAH。但是如何讓miRNA精準(zhǔn)進(jìn)入肺組織的同時(shí)避免進(jìn)入其他組織產(chǎn)生不良反應(yīng)，以及如何在細(xì)胞中保持穩(wěn)定性，還需要進(jìn)一步研究。同時(shí)，miRNA在體內(nèi)作用復(fù)雜，可能有多個(gè)靶點(diǎn)，相互構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，影響目標(biāo)miRNA是否會(huì)帶來其他影響還需要仔細(xì)驗(yàn)證，從這個(gè)角度講，一些對其他器官影響較小而在PH中作用效果明顯的miRNA或許更有研究價(jià)值。此外，對于只在細(xì)胞層面探究了對PASMCs表型轉(zhuǎn)化的影響的miRNA(如miR-15b、miR-182)，還需要進(jìn)一步通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)確證其在PH中的變化及對血管重構(gòu)的影響。

Tab 1 miRNA influencing PASMCs phenotypic switching

目前，PH臨床診斷中沒有明確的生物標(biāo)志物，而最近的報(bào)道表明，細(xì)胞外miRNA與蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)合，因此，它們在循環(huán)中不容易被RNase降解，表達(dá)穩(wěn)定且豐富，可作為PH診斷或早期檢測的潛在生物標(biāo)志物。但也要注意，有些特異性不高的miRNA并不適合作為生物標(biāo)志物。如miR-21已被超過29種疾病稱為特定的預(yù)測或預(yù)后生物標(biāo)志物[30]，因此，miR-21的變化不能很好的指示PH疾病診斷及進(jìn)程。尋找與PH疾病相關(guān)且特異的miRNA也是未來我們需要努力的方向。