MirRNA：中医药干预的新靶点

胡梦弦，何贵新，吴成强，林琳，秦伟彬，郑国坤，冯雨菲，肖婷，玉黎燕

(1.广西中医药大学，广西 南宁；2.广西中医药大学第一附属医院，广西 南宁)

0 引言

随着基因测序技术的不断完善发展，非编码RNA在干预机体生理病理中展现出的优势已为众所周知，微小RNA(microRNA,mirRNA)作为其中的一类，其广泛存在与机体的各种组织细胞和体液当中，具有调控基因表达，促进细胞增殖分化、调节细胞代谢及组织修复等功能。研究已经证明，中医药作为祖国医学的瑰宝，其作用机制可能是通过调控miRNA的表达水平进而影响机体病理生理状态，本文拟对中医药对mirRNA水平的表达及干预进行综述。

1 Mir-RNA简述

MirRNA是一类长度约为20-24个核苷酸的内源性非编码RNA小分子[1]，其在细胞内经过发卡结构的转录和加工，同时在多种酶和辅助蛋白的调节下完成了由细胞核到细胞质的空间转变最终形成成熟的mirRNA。1993年，Victor Ambros和Gary Ruvkun分别在线虫中发现一种长度为22nt的小分子lin-4基因，但在当时由于科技的发展并未被重视，直到2000年Gary Ruvkun团队在线虫中再次发现一种长度为21NT的小分子基因，且由于当时RNAi的研究领域盛行，因此在2001年这种小分子基因在《science》杂志中被统称为microRNA(微小核糖核酸)。随着科技的发展，研究表明mirRNA在人体内高度表达，可有多种组织、细胞分泌，广泛存在于组织、细胞和各种体液当中，其分泌的途径主要有以下几种：(1)由受损的组织细胞破裂而释放；(2)通过外泌体的胞吞-胞吐而释放；(3)与RNA结合蛋白结合后从细胞内分泌入循环系统[2]。

2 mirRNA作用机制

目前研究发现mirRNA在机体中可以通过多种机制作用于人体，改善人体的病理生理状态。血管内慢性炎症和氧化应激反应时导致动脉粥样硬化形成的主要因素，研究表明沉默信息调节因子2相关酶类1(silent mating type information regulation 2 homolog-1, SIRT1)能够通过下调相关靶分子而抑制细胞的氧化应激，减轻炎症反应[3]。李贞贞[4]等通过对小鼠进行高脂饮食造模后发现，造模小鼠体内的mir-29c的表达水平明显上调，且肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的mRNA的表达量、活性氧及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶水平明显增高；然后再进一步通过人脐静脉内皮细胞实验发现在转染miR-29c mimic细胞中SIRT1的表达量明显下调，而TNF-α、活性氧、NADPH氧化酶水平依旧明显升高；因此，推论mir-29c可能通过下调SIRT1的表达水平，从而加重血管内的炎症反应和氧化应激最终导致动脉粥样硬化的形成与进展。王晓燕[5]等通过检测对比急性心肌梗死(AMI)患者与健康人群的血清，发现AMI患者血清中mir-374的表达水平明显高于健康人群，且进一步对实验小鼠进行心肌梗死造模后检测其mir-374、IL-10mRNA和心脏心肌纤维化的程度，发现mir-374促进心肌纤维化的机制可能通过抑制IL-10mRNA的表达水平，促进核因子激活B细胞的k-轻链(NF-kB)的激活，使得心肌细胞的炎症反应加重，最终导致心肌纤维化的进展。同样，目前研究发现mirRNA能够对心血管疾病产生作用的还有mir-1[6]、mir-21-5p[7]、mir-78[8]、mir-199a-5p和mir199a-3p[9]等。通过调控mirRNA的表达量达到干预机体生理病理的作用，是目前疾病治疗途径的新研究热门。

3 MirRNA潜在的生物标志物

通过对mirRNA的深入研究，研究者们发现mir-RNA不仅能够作为治疗疾病的干预措施，而且还可以作为疾病诊断的潜在生物标志物[10-12]。mir-21与mir214基因在人的心血管系统中高度表达，且在心脏心室重构中发挥着重要的角色。余信强[13]等研究发现缺血性心肌病(ICM)患者中血清mir-21与mir-214的表达量远高于正常人群，且两者的表达量与N末端B型脑钠肽原(NT-proBNP)、左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室舒张末期内径(LVEDd)及左心室收缩末期容积(LVESV)成正比，与左心室射血分数(LVEF)成反比。并进一步采用ROC曲线评估两者对ICM的诊断价值，发现mir-21与mir-214两者联合对ICM的诊断具有统计学意义，因此推论mir-21与mir-214联合可能作为ICM的潜在生物标志物。唐冬娟[14]等通过对90例胸痛患者进行研究，发现mir133a作为一类来源于心肌细胞的RNA，其不仅与动脉粥样硬化病变的严重程度和预后有关，而且也可能作为心肌梗死的生物标志物。从基因表达的水平上诊治疾病，不仅能够有效的救治患者，改善患者的预后，也能够有效地减少疾病的发病率，对保护国民的生命健康有着重要的作用。

4 中医研究

祖国医学在在历史的沉淀中已经形成一套完整的系统理论和方法，随着当代科学和现代医学的发展，如何将中医学与西医学有效的结合对防治疾病具有极其重要的意义。MirRNA作为一种可调控的小分子基因，可在中西医结合发展中充当这重要的角色。

4.1 中医辩证

辨证论治是中医理论的一大特点，但由于医者师承及经验的不同，对同一疾病的辩证分型可能会有不同的见解，如何规避这种差异，实现一致的诊断，对患者的治疗及中医的发展具有极其重要的意义。研究证明同种疾病中不同证型mirRNA的表达水平不同，蔡云飞[15]在对高血压病血淤证型中mirRNA的表达量进行研究时发现，血瘀组较非血瘀组和正常组的mirRNA的类别具有明显的差异，且在血瘀证中各组血瘀证型具有其特异性表达的mirRNA：气滞血瘀组特有的mirRNA有8条，气滞血淤组有11条，寒凝血瘀和热结血瘀分别具有6条；并且各种证型中有着多条相关的mirRNA的上调和下调。同样，在另一项慢性心力衰竭的研究中，陈汉裕[16]证明了mirRNA可作为疾病诊断的生物标志物，其同样也发现在不同的中医证型中某类mirRNA的表达水平有明显的差异，例如在慢性心力衰竭的中医辨型中，has-mir-21-5p、has-mir-139-5p可以分别作为气阴虚血瘀水停证、气阳虚血瘀水停证的生物诊断标志物，而has-mir-214-3p-R-1则可以作为两大证型间区分的客观依据。此外，在其他系统中不同证型中的mirRNA也不同。苏婷[17]在研究不同证型特应性皮炎发病机制研究中通过实时荧光定量对不同证型的mirRNA-146a和mirRNA-203a进行检测，发现在湿热蕴肤证患者皮屑中的mirRNA-146a及血虚风燥证中mirRNA-203a的表达水平明显增高。

4.2 中药

中药对疾病的干预机制是多途径、多靶点，研究中药对疾病的干预途径及靶点对中医药事业的发展具有极其重要的作用。研究表明，中药能够通过干预mir-RNA的表达水平来作用于疾病。动脉血管的慢性炎症是导致动脉粥样硬化的重要因素，血管内皮细胞作为炎症产生部位，它的修复与增殖对延缓动脉斑块的形成具有重要的作用。Mir-126能够在内皮细胞中高表达，能够产于内皮细胞的修复与增殖。研究表明，化痰祛瘀方能够通过上调mir-126的表达水平，降低GRS16、CXCL12、CXCR4、VCAM-1的表达量而达到促进血管内皮细胞的修复，抑制动脉斑块的形成与发展[18]。Mir133a作为心肌组织的特异性mirRNA，其能够抑制心肌细胞的凋亡起到保护作用。在一项关于芪参益气汤的研究中发现，芪参益气汤能够通过上调mir133a的表达量而降低Bcl-2、Caspase-9蛋白的表达水平，进而抑制心肌细胞的凋亡，明显改善心功能[19]。人参皂苷Rb1是中药人参中最重要的活性药理通道之一，能够广泛的保护心机细胞。Yang等人研究表明人参皂苷Rb1可靶向上调mir21的表达水平及其靶基因程序性细胞死亡蛋白4，从而保护因氧葡萄糖剥夺损伤的心肌细胞，改善心脏功能[20]。

4.3 针灸

经络系统作为祖国医学中的独特理念，在中医诊疗的过程中起到极其重要的作用。经络系统不仅是反映人体正常生理机能和病理状态的变化，还可以通过经络诊断各种疾病，并应用指导临床的实践。现代医学研究表明对特定穴位进行针刺，刺激局部神经细胞，促进细胞的神经递质及信号分子的释放，通过血液循环等方式作用于相应的受体发挥调节功能[21]，最终达到缓解和治疗疾病的功效。基于这种神经-内分泌-免疫网络调节模式[22]，研究者通过大量研究表明mirRNA在这种调节模式中充当着重要的角色。在心肌细胞缺血性坏死过程中，高表达的miRNA-133-5p和miRNA-133-3p能够有效的抑制心肌细胞凋亡，卢继东[23]通过对心肌缺血的大鼠模型进行电针实验，通过选取“内关”、“关元”、双侧“足三里”穴组成“标本配穴”，干预22天后取出心脏并且进行实时荧光定量PCR法检测mir-133-5p和miRNA-133-3p，研究发现电针这几种穴位能够有效的上调miRNA-133-5p和miRNA-133-3p的表达水平，明显地抑制心肌细胞的凋亡。当心肌梗塞发生时，心肌组织由于长期的缺血缺氧可引起大面积心肌细胞凋亡和坏死，为保持良好心脏的形态及恢复心脏功能，心肌纤维化则成为心脏功能预后的重要环节，但过度的心肌纤维化将引起心室壁硬化。因此，适当的控制心肌纤维化的程度对心梗预后具有极其重要的意义。研究表明，通过对模型大鼠双侧内关穴进行电针预处理，能够有效的下调mir29a基因的表达并且降低COL3A的表达水平而达到发挥抗纤维化的作用[24]。但对心肌梗塞干预时段未能进一步研究，因此，研究在哪个阶段对心肌纤维化进行干预将成为未来治疗心肌梗塞预后的主攻方向。

5 小结与展望

MirRNA来源广泛，可分布在各种组织、细胞和体液中，具有调控机体内分泌代谢和疾病生物标志物的潜在功用。现代研究已经证明在中医学不同证型中mirRNA的表达水平不同，且中医药能够通过干预mirRNA的表达水平而起到对疾病的防治作用。因此，在基于mirRNA水平的研究可作为中西医相融合的交点，能够成为中医药事业发展的新方向。