miR－210與缺血性腦卒中的最新研究進(jìn)展

靳蘭潔 舒 適 周 爽

1 miR－210簡述

MicroRNA（miRNA）是一類生物體內(nèi)自然生成的長度約21～23 nt的單鏈非編碼小RNA。1993年Ambros等在研究線蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了第1 個(gè)miRNA，即line－4 參與調(diào)節(jié)線蟲的幼蟲發(fā)育進(jìn)程［1］。2007年報(bào)道了miRNA 的表達(dá)受到缺氧的影響，而且在缺氧的正常或者腫瘤細(xì)胞中miR－210是目前眾多miRNA 中公認(rèn)的表達(dá)水平最穩(wěn)定且顯著的miRNA 之一。近年來研究發(fā)現(xiàn)，miR－210與缺血性腦卒中密切相關(guān)。有研究報(bào)道，在缺氧環(huán)境下內(nèi)皮細(xì)胞中的miR－210不僅表達(dá)上調(diào)，而且能夠促進(jìn)血管新生［2］；同時(shí)與神經(jīng)系統(tǒng)的生理病理狀態(tài)密切相關(guān)。

2 缺血／低氧條件下miR－210對(duì)細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期的調(diào)控

miR－210參與調(diào)控細(xì)胞周期是通過下調(diào)細(xì)胞增殖蛋白的 表 達(dá) 實(shí) 現(xiàn) 的。E2F3 是miR－210 的 一 個(gè) 直 接 靶 點(diǎn)［3］，在DNA 復(fù)制的同時(shí)轉(zhuǎn)錄因子E2F3調(diào)控細(xì)胞周期從G1過渡到S期，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖，因此通過抑制E2F3 轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)可阻滯細(xì)胞周期。此外，miR－210還可通過FGFRL1和HOXA1這兩個(gè)蛋白質(zhì)靶點(diǎn)調(diào)控細(xì)胞增殖，其中HOXA1過表達(dá)可激活P44／42MAP激酶，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖［4］。由此得出，miR－210可通過抑制HOXA1的表達(dá)參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖。有研究表明，miR－210下調(diào)促凋亡的半胱氨酸蛋白酶8相關(guān)蛋白2（Caspase－8－associated protein－2，casp8ap2）的表達(dá)，有助于提高間充質(zhì)干細(xì)胞的存活［5］。最近Chang等發(fā)現(xiàn)低氧條件下積極反饋回路中的miR－210和HIF－1a提高了間充質(zhì)干細(xì)胞的生存［6］。

3 缺血性腦卒中條件下miR－210誘導(dǎo)血管再生

缺血缺氧環(huán)境下臟器組織可出現(xiàn)代償性的血管新生，對(duì)于改善缺血區(qū)的血供情況和保護(hù)神經(jīng)元有重要作用。在敲除Dicer 的小鼠模型中發(fā)現(xiàn)miRNA 參與血管新生的過程［7］。Dicer是一種在miRNA 形成過程中起關(guān)鍵作用的酶，其被敲除時(shí)血管的形成和維持均受到顯著損傷。內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)同樣也證明了Dicer酶參與血管新生的多個(gè)環(huán)節(jié)，由此表明miRNA 與血管內(nèi)皮細(xì)胞緊密相連。前人研究證實(shí)，在各組織細(xì)胞的血管內(nèi)皮細(xì)胞中miR－210都有廣泛的存在，并且在缺血缺氧的條件下miR－210是血管內(nèi)皮細(xì)胞存活、遷移等關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素［8］。近期研究發(fā)現(xiàn)，miRNA－210在腦組織和血液中均有存在［9］。目前諸多研究表明，在正常的血管內(nèi)皮細(xì)胞中miR－210呈過表達(dá)，通過下調(diào)其靶基因ephrinA3的表達(dá)促進(jìn)血管新生。婁遠(yuǎn)蕾等人通過克隆技術(shù)構(gòu)建miR－210重組慢病毒載體，并轉(zhuǎn)染HUVE－12細(xì)胞穩(wěn)定高表達(dá)，結(jié)果證明miR－210 過表達(dá)不僅可使靶基因ephrinA3表達(dá)下調(diào)，同時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞VEGF表達(dá)上調(diào)，促使內(nèi)皮細(xì)胞遷移進(jìn)而形成毛細(xì)血管管腔樣結(jié)構(gòu)［10］。Zecharia等研究采用重組人VEGF側(cè)腦室內(nèi)注射治療小鼠的腦缺血，結(jié)果同樣證明連續(xù)給藥10d，缺血區(qū)毛細(xì)血管的密度增加，梗死面積變小，21d后腦內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量更加明顯，有助于血管形成［11］。Dzietkano等研究亦表明腦缺血后VEGF 延期治療，可以減少損害性，同時(shí)有助于內(nèi)皮細(xì)胞增殖形成血管［12］。高法梁等研究結(jié)果顯示，在腦缺血后皮質(zhì)區(qū)miR－210 表達(dá)同樣上調(diào)［13］。為進(jìn)一步驗(yàn)證正常大鼠大腦中miR－210過表達(dá)是否促進(jìn)局部血管生成和神經(jīng)再生，最近zeng等通過對(duì)成年雄性C57BL／L大鼠立體定向注射LV－miR－210，在隨后的28 d觀察中得到內(nèi)皮細(xì)胞和神經(jīng)前體細(xì)胞數(shù)量大大增加，結(jié)果表明miR－210是促血管形成和神經(jīng)再生的關(guān)鍵因素［14］。趙菁等人研究表明急性腦梗死（ACI）患者血清中miR－210 表達(dá)較健康對(duì)照者顯著降低，受試者工作特征曲線（ROC）擬合顯示miR－210的循環(huán)水平對(duì)于ACI的鑒定具有一定的指導(dǎo)意義；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)miR－210的表達(dá)水平與病情嚴(yán)重程度相關(guān)，即隨著病情嚴(yán)重程度的增加，miR－210的表達(dá)水平呈遞減趨勢(shì)［15］。miR－210作為新的血清學(xué)指標(biāo)在ACI診斷中具有重要的參考價(jià)值。

4 缺血性腦卒中條件下miR－210促進(jìn)神經(jīng)再生

FONT 等研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)發(fā)生從出生以后就維持著并且在損傷情況下可以被激活［16］。同時(shí)也有研究表明，當(dāng)神經(jīng)干細(xì)胞克服定向分化、炎癥及排斥反應(yīng)等問題時(shí)，通過神經(jīng)干細(xì)胞移植，可用于修復(fù)腦缺血損傷的神經(jīng)［17］。作為基因轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子的miRNA，已被證實(shí)參與對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的調(diào)節(jié)［18］。在腦缺血損傷的情況下miRNA 參與組織損傷后的神經(jīng)發(fā)生的過程。最早Giraldez等人在研究miRNAs調(diào)控斑馬魚的大腦形態(tài)發(fā)生時(shí)發(fā)現(xiàn)敲除Dicer酶可致使斑馬魚大腦發(fā)育嚴(yán)重缺陷，從而證明了miRNA 在神經(jīng)元的凋亡與發(fā)生中起關(guān)鍵作用［19］。隨著Qrt－PCR 技術(shù)的發(fā)展，miRNA 檢測靈敏度得到大幅度提高。而后Liu等人培養(yǎng)經(jīng)大鼠大腦中動(dòng)脈阻塞（middle cerebral artery occusion，MCAO）后7 d的大鼠腦室下去神經(jīng)前體細(xì)胞，采用miRNA基因芯片和Qrt－PCR分析了在缺血時(shí)神經(jīng)前體細(xì)胞中miRNA 的表達(dá)變化，其中發(fā)現(xiàn)miR－210表達(dá)升高［20］。同時(shí)近期Qiu等人在研究伴有miR－210的缺血缺氧對(duì)新生兒神經(jīng)影響的過程中通過對(duì)產(chǎn)后7 d伴有缺血缺氧損傷的小鼠注射miR－210，并且采用定時(shí)定量PCR 分析和TUNEL 分析研究miR－210的表達(dá)水平和細(xì)胞凋亡。結(jié)果顯示在小鼠大腦中72h miR－210的表達(dá)下調(diào)，其機(jī)制是通過抑制半胱天冬酶的活動(dòng)來抑制神經(jīng)元凋亡，調(diào)節(jié)bcl－2 和bax 水平之間的平衡［21］。實(shí)驗(yàn)研究表明miR－210對(duì)神經(jīng)是通過抑制細(xì)胞凋亡而產(chǎn)生影響的。諸多研究表明miR－210在腦缺血損傷后可促進(jìn)神經(jīng)再生。為進(jìn)一步深入研究腦缺血后神經(jīng)功能的恢復(fù)，張紅星等研究表明頭針能夠促進(jìn)大鼠腦缺血后神經(jīng)功能的恢復(fù)，從而減輕腦缺血再灌注后的神經(jīng)損傷［22］。而楊卓欣等發(fā)現(xiàn)針刺任督脈上的穴位亦可促進(jìn)腦缺血后的神經(jīng)再生［23］。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果為以后的臨床治療奠定了基礎(chǔ)。

5 miR－210應(yīng)用前景與展望

以上研究表明，miR－210與缺血性腦卒中及缺血性腦卒中后的血管新生、神經(jīng)再生等均有密切的聯(lián)系。因此，深入探討miR－210在缺血性腦卒中的調(diào)控途徑，對(duì)于進(jìn)一步研究缺血性腦卒中的機(jī)制有重要作用。由于缺血性腦卒中的發(fā)病以及修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜而又變化的過程，同時(shí)關(guān)于miR－210對(duì)缺血性腦卒中調(diào)控機(jī)制的研究也許只是冰山一角，目前尚存諸多的問題，如在體外或者動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)而得出的研究結(jié)果是否適用于人體內(nèi)復(fù)雜的微環(huán)境，尚需進(jìn)一步的驗(yàn)證；在缺血性腦卒中中miR－210是通過參與哪些神經(jīng)再生從而減輕并且促進(jìn)缺血性腦卒中的恢復(fù)，有待于進(jìn)一步的探索。盡管問題重重，我們?nèi)匀幌嘈旁谘芯咳藛T共同的努力下對(duì)miR－210在缺血性腦卒中和相關(guān)疾病中的研究會(huì)更加深入，為以后的臨床治療奠定結(jié)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

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