呂成群 宋瑜 陳倩 胡泉
[摘要]?作為非編碼單鏈RNA分子,微RNA(microRNA,miRNA)在神經系統中高度表達,參與調節神經細胞的存活和分化,在神經系統疾病中發揮重要作用。研究發現,miR-9-5p在機體的病理生理過程中起關鍵作用。本文主要總結當前miR-9-5p在阿爾茨海默病、帕金森病、缺血性腦卒中、抑郁癥、膠質母細胞瘤和蛛網膜下腔出血等神經系統疾病中的研究進展。
[關鍵詞]?微RNA-9-5p;神經系統疾病;信號通路;生物標志物
[中圖分類號]?R741??????[文獻標識碼]?A??????[DOI]?10.3969/j.issn.1673-9701.2024.17.028
微RNA(microRNA,miRNA)是機體中廣泛存在的一種非編碼單鏈RNA分子,可參與調控細胞表達,在機體組織器官的代謝、分化、生長及發育等過程中起關鍵作用。miRNA通過抑制靶信使RNA(messenger?RNA,mRNA)的翻譯及破壞靶mRNA的穩定性對靶mRNA發揮調控作用。研究發現,miRNA也參與調控缺血性腦卒中和腦外傷等疾病[1]。在神經系統中,miRNA的表達尤其豐富。神經系統出現病變后,多種miRNA的表達水平發生改變,其中miR-9-5p的表達水平較高。本文主要總結當前miR-9-5p在阿爾茨海默病、帕金森病、缺血性腦卒中、抑郁癥、膠質母細胞瘤和蛛網膜下腔出血等神經系統疾病中的研究進展。
1??miRNA
miRNA是一類長度約為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子,其由內源基因編碼,大多數miRNA基因以單拷貝、多拷貝或基因簇的形式存在于基因組中。miRNA可靶向結合mRNA的3-非翻譯區,抑制靶mRNA的翻譯并促進靶mRNA的降解。miRNA既可在細胞內發揮作用,也可在細胞外發揮作用。miRNA可以外泌體形式運送至細胞外,以穩定形式存在于體液中,是細胞間接觸的潛在媒介[2-4]。Bicker等[5]研究發現,miRNA在腦組織中特別豐富,其在神經元分化和存活中發揮重要調節作用,是神經元發育和神經元表型維持的效應器。
2??miR-9-5p
miR-9-5p在多種生理功能中發揮重要作用,參與調控多種疾病的發生發展過程。研究表明,miR-9-5p可通過靶向抑制雌激素受體1的表達,促進肝細胞癌細胞的增殖、遷移和侵襲[6];miR-9-5p被鑒定為核因子I?C的上游調控因子,可通過靶向核因子I?C抑制胃癌細胞的惡性行為[7];miR-9-5p可通過與絲氨酸/蘇氨酸激酶BRAF?mRNA的3非翻譯區結合,抑制BRAF的轉錄和翻譯,從而抑制腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲[8]。miR-9-5p還被證實可調控StAR相關脂質轉運結構域13的表達,調節前列腺癌細胞的生長、侵襲、遷移和上皮間質轉化過程[9]。
3??miR-9-5p與神經系統疾病的相關性
3.1??miR-9-5p與阿爾茨海默病
阿爾茨海默病是老年人群的第3大死亡原因,僅次于心臟病和腫瘤。Chen等[10]研究發現,miR-9-5p在早期阿爾茨海默病小鼠中表達下調,在晚期阿爾茨海默病小鼠中表達上調;抑制miR-9-5p可促進β-淀粉樣蛋白的自噬清除,從而阻止阿爾茨海默病進展;借助于miR-9-5p和miR-331-3p等可更準確地區分早期和晚期阿爾茨海默病。
3.2??miR-9-5p與帕金森病
帕金森病是一種慢性神經系統疾病,主要見于中老年人群[11]。通過測定外周血淋巴細胞中miRNA的水平發現,經過治療的帕金森病患者外周血淋巴細胞中miR-9-5p的水平較未經治療的帕金森病患者升高3倍以上[12]。Wang等[13]檢測經1-甲基-4-苯基的吡啶+誘導的神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞中沉默信息調節因子1和miR-9-5p的表達情況,結果發現miR-9-5p呈時間和劑量依賴性上調,而沉默信息調節因子1則出現下調。沉默信息調節因子1是miR-9-5p的靶點之一。Xiao等[14]研究發現,miR-9-5p通過調控β-連環蛋白信號通路,直接靶向腫瘤抑制因子SCRIB,從而抑制多巴胺能神經元的凋亡。上述研究提示,miR-9-5p可能是帕金森病的潛在治療靶點。
3.3??miR-9-5p與缺血性腦卒中
缺血性腦卒中是一種嚴重損害神經功能的腦血管疾病,可激活內質網應激。miR-9-5p富集于腦組織中,在缺血性腦卒中的病理生理過程中發揮作用。Chi等[15]通過構建大腦中動脈閉塞大鼠模型,觀察腦病理改變及內質網應激相關蛋白和miR-9-5p的表達情況,結果顯示大鼠缺血區miR-9-5p的表達水平降低。在早期缺血性腦卒中患者中,患者血清miR-9-5p水平較健康人群高;且患者血清miR-9-5p水平與患者預后之間存在顯著相關性,miR-9-5p水平與患者預后不良相關[16]。在缺血性腦卒中小鼠中,抑制miR-9-5p水平可顯著減小大腦中動脈閉塞誘導的腦梗死體積,抑制細胞凋亡,降低胱天蛋白酶-3的表達水平[17]。綜上所述,miR-9-5p參與缺血性腦卒中腦損傷的發生機制,并通過調控凋亡相關信號通路,誘導神經細胞凋亡,從而導致腦損傷。
3.4??miR-9-5p與抑郁癥
miRNA由神經元向小膠質細胞外泌體轉移可加重神經元細胞的炎癥損傷,而神經炎癥是抑郁癥發生發展的重要機制。抑郁癥患者血清外泌體中miR-9-5p的水平顯著高于正常人群[18]。已有研究通過細胞模型發現,miR-9-5p可促進小膠質細胞M1極化,導致白細胞介素-1β、白細胞介素-6和腫瘤壞死因子-α過度釋放,從而加重神經損傷。細胞因子信號傳導抑制因子2是miR-9-5p的直接靶點。miR-9-5p的過表達可抑制細胞因子信號傳導抑制因子2的表達,并重新激活細胞因子信號傳導抑制因子2所抑制的Janus激酶/信號轉導及轉錄活化因子3信號通路,提示miR-9-5p可能是抑郁癥新的治療靶點[18]。
3.5??miR-9-5p與膠質母細胞瘤
膠質母細胞瘤是一種中樞神經系統惡性腫瘤,是復雜且侵襲性極強的惡性腫瘤,患者預后較差。miRNA及其靶蛋白的異常表達在膠質母細胞瘤的發生發展中起重要作用。高表達的miR-9-5p和低表達的叉頭框蛋白P2與膠質母細胞瘤患者的預后相關,抑制叉頭框蛋白P2的表達可抑制膠質瘤細胞的增殖[19]。miR-9-5p可作為膠質母細胞瘤的生物標志物[20]。
3.6??miR-9-5p與脊髓損傷
來自人骨髓間充質干細胞的外泌體在脊髓損傷中發揮潛在保護作用。He等[21]從骨髓間充質干細胞中分離出外泌體,用脂多糖處理PC12細胞建立損傷模型,與大鼠間充質干細胞來源的外泌體孵育,發現外泌體孵育可促進miR-9-5p的表達,抑制細胞凋亡和炎癥細胞因子及內質網應激蛋白的水平。建立脊髓損傷大鼠模型,注射外泌體進行治療,外泌體miR-9-5p治療可減輕脊髓損傷大鼠的組織病理損傷、神經元凋亡和內質網應激等。
3.7??miR-9-5p與蛛網膜下腔出血
顱內動脈瘤破裂是蛛網膜下腔出血的常見病因[11]。蛛網膜下腔出血可給患者造成永久性神經、認知或功能缺陷。蛛網膜下腔出血后,患者可能會出現腦積水、癲癇、腦血管痙攣等并發癥。蛛網膜下腔出血患者腦內miRNA譜高度改變,腦脊液中miR-9-5p水平升高,此變化與患者功能預后不良有關[22]。miR-9-5p水平的升高在腦損傷進展中具有潛在作用[23]。
4??展望
綜上所述,作為miRNA家族的一員,miR-9-5p參與多種疾病的發病過程,在多種疾病的預后中扮演重要角色。進一步探究miR-9-5p在神經系統疾病中的作用機制、深入研究miR-9-5p在各種疾病中的損傷機制有助于新的治療靶點和治療策略的探尋,并可用以評價和改善患者預后。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
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(收稿日期:2023–07–30)
(修回日期:2024–05–14)