長鏈非編碼RNA在心血管疾病中的作用及機(jī)制*

李 鼎， 王大新， 梁景巖

1中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院心血管內(nèi)科，長沙 4100112江蘇省揚(yáng)州大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院(蘇北人民醫(yī)院)心血管內(nèi)科，揚(yáng)州2250013江蘇省揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院，揚(yáng)州225009

1 LncRNA概述

1.1 LncRNA的來源與結(jié)構(gòu)

長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA，LncRNA)是一類由RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄而來，具有5′端甲基化帽和3′端多聚A尾，結(jié)構(gòu)與mRNA相似的、核苷酸數(shù)大于200的功能性RNA分子。與mRNA相比，LncRNA缺乏完整的開放閱讀框。最近，在人類基因組中發(fā)現(xiàn)了19175個(gè)潛在的功能性LncRNA[1]。根據(jù)LncRNA在基因組位置、與鄰近編碼蛋白質(zhì)的關(guān)系及對基因序列的影響，它們通常被分為順式、反式、雙向、基因內(nèi)及基因間等5種類型。由于LncRNA具有較長的序列及復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)域復(fù)雜，因此有著能夠和包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)在內(nèi)的各種大分子相互作用的多種位點(diǎn)，作用范圍涉及基因表觀遺傳水平、轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控，也可作為競爭RNA發(fā)揮“海綿”作用[2]。對心血管疾病的發(fā)生和發(fā)展有著獨(dú)特的“隱形”調(diào)節(jié)功能?？傮w而言，LncRNA一般是通過LncRNA/circRNA-miRNA-mRNA軸參與這一過程。

LncRNA多數(shù)定位在細(xì)胞核[3]，這是因?yàn)槠浼艚有实汀⒍嗑巯佘栈约耙妆蝗旧|(zhì)上的外泌體降解。同時(shí)LncRNA所具有的靈長類特異性的短散布核元件(SINE)與核基質(zhì)蛋白HNRNPK結(jié)合可促進(jìn)LncRNA核保留。另外一些特殊結(jié)構(gòu)的LncRNA含有與核蛋白相關(guān)的特定順式元件亦促進(jìn)LncRNA在細(xì)胞核中累積。當(dāng)LncRNA定位于細(xì)胞核之后，LncRNA能對核組織及其功能起到重要調(diào)節(jié)作用。

1.2 LncRNA的生物功能

LncRNA對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)可有以下幾種方式：①信號分子，LncRNA在特定的時(shí)間表達(dá)，在特定的空間發(fā)揮作用；②誘餌分子，LncRNA引誘轉(zhuǎn)錄因子和其他蛋白質(zhì)與染色質(zhì)隔離，利用與mRNA互補(bǔ)的序列結(jié)合mRNA從而減少基因翻譯，進(jìn)一步抑制轉(zhuǎn)錄表達(dá)；③引導(dǎo)分子，LncRNA引導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子與特定的基因啟動子區(qū)域結(jié)合，或者使用與啟動子DNA互補(bǔ)的序列促進(jìn)靶基因激活；④骨架分子，LncRNA將2個(gè)或更多蛋白質(zhì)結(jié)合組成核糖核蛋白復(fù)合體參與修飾染色質(zhì)；⑤增強(qiáng)分子，LncRNA誘導(dǎo)染色體將增強(qiáng)子和啟動子區(qū)域結(jié)合在一起促進(jìn)下游翻譯[4-6]。

2 LncRNA與血管內(nèi)皮疾病

目前炎癥學(xué)說是廣為認(rèn)可的與動脈粥樣硬化病理演化相關(guān)的學(xué)說，在炎癥因子刺激下，血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞和心肌成纖維細(xì)胞共同參與一系列病理生理學(xué)改變?nèi)缭鲋场⑦w移、凋亡、纖維化、自噬和壞死。研究表明，血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells，VSMCs)的表型從收縮狀態(tài)到合成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換促成了包括動脈粥樣硬化、粥樣斑塊穩(wěn)定和血管內(nèi)膜增生在內(nèi)的多樣化血管病變。

一些在人冠狀動脈平滑肌細(xì)胞(human coronary artery vascular smooth muscle cells，HCASMCs)和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells，HUVECs)中富含的LncRNA能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞富集、遷移、分化，LncRNA可通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFA)、缺氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)等因子而調(diào)節(jié)血管生成的各個(gè)過程；血小板衍生生長因子家族成員之一的VEGFA，能增強(qiáng)血管通透性，誘導(dǎo)新生血管生成，擴(kuò)張血管床。在低氧條件下，HIF-1可通過與其他促血管生成因子如VEGFA或血管生成素等相互作用，參與生理性或病理性調(diào)節(jié)血管生成途徑。LncRNA也可作為內(nèi)源性海綿調(diào)節(jié)基因來調(diào)節(jié)下游與血管生成有關(guān)的miRNA功能而間接調(diào)節(jié)血管生成。因此，LncRNA是抗血管生成潛在的治療靶點(diǎn)，其對于心血管類疾病炎癥通路的影響不可忽視。

2.1 LncRNA調(diào)節(jié)與動脈粥樣硬化密切相關(guān)的平滑肌細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞功能

來源于內(nèi)皮細(xì)胞的外泌體的基因間LncRNA-RNCR3具有動脈粥樣硬化保護(hù)作用，也被稱為LINC00599，在小鼠和人主動脈粥樣硬化病變中的表達(dá)顯著上調(diào)[7]。敲除RNCR3后，動脈粥樣硬化進(jìn)程加快并且高膽固醇血癥加重，炎癥因子釋放增加，血管內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cells，ECs)和血管平滑肌細(xì)胞減少增殖和遷移，細(xì)胞凋亡加速。在體外實(shí)驗(yàn)中，氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein，OX-LDL)在內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞中沉積后，LncRNA-RNCR3水平顯著升高。LncRNA-RNCR3作為競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)，與Kruppel-like factor 2和miR-185-5p形成反饋回路，共同調(diào)節(jié)細(xì)胞功能。誘導(dǎo)RNCR3上調(diào)是防治動脈粥樣硬化相關(guān)血管功能障礙的有效干預(yù)策略。

通過對RNA序列數(shù)據(jù)庫分析，Ballantyne等[8]發(fā)現(xiàn)了位于8號染色體上，距離蛋白編碼基因HAS2 750 kb的LncRNA-SMILR，HAS2可編碼合成透明質(zhì)酸(HA)酶，而透明質(zhì)酸是動脈粥樣硬化病變及血管再狹窄時(shí)組成細(xì)胞外基質(zhì)的關(guān)鍵成分。研究發(fā)現(xiàn)具有血管平滑肌細(xì)胞特異性過表達(dá)HA的轉(zhuǎn)基因小鼠對動脈粥樣硬化的易感性增加，并在袖帶損傷后形成了增強(qiáng)的新內(nèi)膜。與未受刺激的細(xì)胞相比，受到白細(xì)胞介素1α和血小板衍生生長因子刺激的血管平滑肌細(xì)胞顯著上調(diào)表達(dá)LncRNA SMILR。對不穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊性病變分析發(fā)現(xiàn)，LncRNA SMILR水平與炎癥標(biāo)志物C反應(yīng)蛋白水平相關(guān)，都呈現(xiàn)升高趨勢，并且LncRNA-SMILR能夠特異性靶向HAS2而不影響HAS1或HAS3。因此下調(diào)SMILR水平可以特異性抑制HAS2表達(dá)調(diào)控VSMC的增殖[9]，對血管動脈粥樣硬化有保護(hù)作用。

2.2 LncRNA調(diào)節(jié)與動脈粥樣硬化有關(guān)的炎癥反應(yīng)

當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞處于炎癥環(huán)境下時(shí)，動脈粥樣硬化進(jìn)程加快。LncRNA Let-7e抑制靶基因(IκBβ)的表達(dá)來促進(jìn)NF-κB的活化及向細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)，增加了炎癥因子和粘附分子的表達(dá)，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展[10]。而LncRNA-MKI67IP-3充當(dāng)Let-7e的競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)，抑制其促炎作用，減輕炎癥反應(yīng)。但Let-7e也能以正反饋的方式下調(diào)LncRNA-MKI67IP-3進(jìn)一步加重炎癥反應(yīng)。進(jìn)一步揭示針對LncRNA-MKI67IP-3的干預(yù)措施可以限制動脈粥樣硬化的進(jìn)展和不利的血管重塑。

LncRNA NEXN-AS1(nexilin F-actin，結(jié)合蛋白反義RNA 1)可調(diào)節(jié)肌動蛋白結(jié)合蛋白(NEXN)的表達(dá)[11]，對動脈粥樣硬化有保護(hù)作用。通過對表達(dá)芯片的分析發(fā)現(xiàn)，在人動脈粥樣硬化斑塊中NEXN-AS1和NEXN的表達(dá)均降低。NEXN-AS1表達(dá)的增強(qiáng)抑制了TLR4寡聚化和NF-κB活性，下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子和炎性細(xì)胞因子的表達(dá)，并抑制單核細(xì)胞粘附于內(nèi)皮細(xì)胞，從而改善動脈粥樣硬化斑塊的形成。

研究發(fā)現(xiàn)，與ApoE-/-/MALAT1+/+對照小鼠相比，使用高脂飲食喂養(yǎng)的ApoE-/-/MALAT1-/-小鼠動脈粥樣斑塊體積和炎性CD45+細(xì)胞浸潤增加[12]。在人類動脈粥樣硬化中也觀察到了類似情況，并與心血管不良預(yù)后事件相關(guān)。MALAT1(肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1)以“海綿”的形式吸附干擾miR-503來實(shí)現(xiàn)抗炎并抑制動脈粥樣硬化。當(dāng)MALAT1缺乏將導(dǎo)致髓樣細(xì)胞與血管壁的粘附增強(qiáng)和細(xì)胞因子產(chǎn)生增加，動脈粥樣硬化情況進(jìn)一步惡化。在糖尿病人群中已發(fā)現(xiàn)miR-503損害缺血后修復(fù)性血管生成。

目前研究表明LncRNA除了參與動脈粥樣硬化病理性進(jìn)程，調(diào)控平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞功能及血管周圍炎癥反應(yīng)以外，也可以促進(jìn)新生血管生成。

在ApoE-/-小鼠及t-BHP處理后的HUVEC的血清樣本中，LncRNA NEAT1表達(dá)增加，miR-181d-5p表達(dá)減少[13]，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)LncRNA NEAT1通過靶向作用于miR-181d-5p/CDKN3軸降低了HUVEC凋亡及Caspase-3活性，產(chǎn)生促血管生成的效果。

LncRNA HOTAIR通過在轉(zhuǎn)錄水平直接調(diào)節(jié)VEGFA表達(dá)或者間接通過葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白(GRP)78-Ang2-VEGFA軸上調(diào)合成VEGFA，進(jìn)一步促進(jìn)血管生成[14]。

目前隨著冠脈介入手術(shù)的不斷應(yīng)用和發(fā)展，在血管重塑過程中，當(dāng)血管平滑肌細(xì)胞表型從收縮狀態(tài)轉(zhuǎn)換到增殖狀態(tài)時(shí)，去分化的血管平滑肌細(xì)胞在內(nèi)膜中積聚，最終導(dǎo)致血管動脈硬化再狹窄。而穩(wěn)定的內(nèi)皮功能對于維持血管生理功能，保障冠脈支架植入的長期通暢至關(guān)重要。內(nèi)皮細(xì)胞能調(diào)節(jié)血管對剪應(yīng)力變化的反應(yīng)，支架植入后管腔內(nèi)皮細(xì)胞單層的快速再生是防止支架內(nèi)再狹窄和血栓形成的關(guān)鍵[15]。研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA在血管成形術(shù)后再狹窄中扮演的角色同樣不可忽視。例如與正常人相比，冠心病患者的冠狀動脈組織中LncRNA-p21下降，這種下降在一定意義上加劇了血管急性損傷后的再狹窄[16]。研究人員使用一種蛋白質(zhì)-RNA結(jié)合的預(yù)測方式catRAPID發(fā)現(xiàn)lncRNA-p21能與MDM2(mouse double minute 2)結(jié)合，減少M(fèi)DM2與p300的結(jié)合，從而促進(jìn)乙酰化轉(zhuǎn)移酶p300與p53結(jié)合，p53乙?；蠡钚栽鰪?qiáng)，加快凋亡的進(jìn)程。反之，敲除lncRNA-p21會抑制p53活性，并改變MDM2/p53和p300/p53復(fù)合體之間的平衡[17]，促進(jìn)動脈粥樣硬化。上調(diào)LncRNA、Gas5和CIRC-ANRIL水平促進(jìn)VSMC凋亡，減緩新生內(nèi)膜增生(neointimal hyperplasia，NIH)[18]。

3 LncRNA與心臟病

哺乳動物早期胚胎存在3個(gè)胚層：外胚層、中胚層和內(nèi)胚層。中胚層組織可再分為體節(jié)、間介、側(cè)板中胚層。肌肉、血管和成人的心臟是中胚層的主要衍生物。因?yàn)檠芎托呐K是同源組織，既然LncRNA可以參與調(diào)節(jié)血管動脈粥樣硬化進(jìn)程，必然可以通過多種機(jī)制調(diào)節(jié)心臟發(fā)育及衰老。

3.1 LncRNA與心肌細(xì)胞凋亡、心肌梗死

當(dāng)心肌細(xì)胞長時(shí)間處于缺氧、缺血狀態(tài)時(shí)，容易出現(xiàn)心肌梗死，并影響生存預(yù)后，LncRNA-MIAT(myocardial infarction-associated transcript，MIAT)，是心肌梗死的敏感位點(diǎn)，其在外周血的表達(dá)水平可以區(qū)分ST段抬高(低MIAT)和非ST段抬高性心肌梗死。同樣，Li等[19]發(fā)現(xiàn)LncRNA-LIPCAR在ST段抬高性心肌梗死患者中含量升高。

LncRNA ANRIL通過調(diào)節(jié)miR-7-5p/SIRT1軸對缺氧誘導(dǎo)損傷H9c2細(xì)胞起保護(hù)作用。ANRIL通過與miR-7-5p競爭性結(jié)合，正向調(diào)節(jié)sirtuin 1(SIRT1)的表達(dá)。SIRT1表達(dá)增加可減弱miR-7-5p水平上調(diào)對缺氧H9c2細(xì)胞的損傷影響[20]。

阿托伐他汀(ATV)預(yù)處理間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells，MSCs)后得到的外泌體(exosomes，Exos)能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞功能而顯著提高對急性心肌梗死的治療效果[21]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)LncRNA H19至少部分通過介導(dǎo)MSCATV-Exo促進(jìn)血管生成達(dá)到心臟保護(hù)作用。

在使用D-半乳糖誘導(dǎo)的新生大鼠心肌細(xì)胞衰老模型中，LncRNA H19水平下調(diào)[22]，提示了人為造成心肌缺血后的心肌保護(hù)功能喪失。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在缺氧環(huán)境中，H19表達(dá)沉默后，miR-29b-3p水平相對增加，心肌細(xì)胞衰老損傷情況進(jìn)一步惡化。綜上所述，LncRNA H19或許通過外泌體作用于下游miRNA通路從而保護(hù)心肌細(xì)胞。相對而言，來源于臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(UMSC)的外泌體釋放的LncRNA MALAT1能抑制NF-κB/TNF-α信號通路，增加端粒長度，延緩衰老引起的心臟功能障礙。

主要在心肌細(xì)胞中表達(dá)的高度保守的LncRNA NR_045363在7日齡小鼠心臟中過表達(dá)可以刺激心肌梗死后心肌細(xì)胞再次增殖。特異性敲除NR_045363后抑制原代胚胎心肌細(xì)胞的增殖，LncRNA NR_045363主要通過與miR-216a相互作用，進(jìn)一步調(diào)節(jié)JAK2-STAT3途徑促進(jìn)心肌細(xì)胞的DNA合成和胞質(zhì)分裂[23]。

3.2 LncRNA與心肌纖維化

心肌中正常心肌細(xì)胞因處于缺血、缺氧環(huán)境而減少后，成纖維細(xì)胞活化異常增殖，通過成纖維作用生成心肌細(xì)胞外基質(zhì)并過度沉積，且伴隨著Ⅰ型和Ⅲ型膠原蛋白比例升高。心肌纖維化是心室重構(gòu)的主要病理表現(xiàn)，最終導(dǎo)致心肌收縮和舒張能力下降，影響心電傳導(dǎo)。心肌纖維化是伴隨多種心臟疾病的終末表現(xiàn)形式，如冠心病、高血壓、心律失常等。

研究表明，LncRNA生長特異性阻滯因子5(GAS5)表達(dá)升高時(shí)可下調(diào)miR-21的表達(dá)，miR-21在心臟纖維化組織以及活化的心臟成纖維細(xì)胞中過度表達(dá)，對心臟纖維化進(jìn)展有著促進(jìn)作用[24]。miR-21表達(dá)下降抑制了心肌纖維化進(jìn)程。此外，在心臟成纖維細(xì)胞中，miR-21也能對GAS5產(chǎn)生負(fù)調(diào)控的作用。

3.3 LncRNA與心肌肥厚

生理或病理性刺激使心臟壓力或容積負(fù)荷增加，心肌細(xì)胞壞死、凋亡和纖維化，引起心肌重構(gòu)進(jìn)一步導(dǎo)致心肌肥厚。心臟肥大伴適應(yīng)不良的心臟重塑是導(dǎo)致心力衰竭的最危險(xiǎn)因素。研究表明，LncRNA在心臟重構(gòu)調(diào)控中扮演著至關(guān)重要的角色。對心肌細(xì)胞能量代謝、心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變有著調(diào)節(jié)作用。

心肌細(xì)胞肥大時(shí)刺激LncRNA-CYTOR表達(dá)水平顯著上調(diào)[25]。研究表明，LncRNA-CYTOR能作為miR-155的ceRNA減少miR-155誘導(dǎo)的抑制IKBKE效應(yīng)。而CYTOR基因敲除后可加重主動脈縮窄誘導(dǎo)的心肌肥大或AngⅡ誘導(dǎo)的心肌肥大。

心肌肥大相關(guān)表觀遺傳調(diào)節(jié)因子LncRNA-Chaer[26]直接與多克隆抑制復(fù)合物2(PRC2)作用，抑制參與心肌肥大的基因啟動子區(qū)的組蛋白H3-賴氨酸27甲基化，對心肌肥大有促進(jìn)效果。

LncRNA Chast(心肌肥大相關(guān)轉(zhuǎn)錄本)通過抑制Pleckstrin同源性含域蛋白M家族成員1而阻止心肌細(xì)胞自噬并驅(qū)動心肌肥大發(fā)生[27]。

LncRNA-Mhrt(myosin heavy chain associated RNA transcript，肌球蛋白重鏈相關(guān)RNA轉(zhuǎn)錄本)通過與miR-145a-5p直接結(jié)合或與KLF4形成復(fù)合物抑制KLF4(Kruppel-like factor-4)磷酸化，從而促進(jìn)具有調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的增殖和分化作用的KLF4表達(dá)，阻止ERK與KLF4的結(jié)合，降低了肌鈣蛋白的表達(dá)，從而抑制心肌肥厚[28]。

LncRNA與心肌肥厚之間有著絲絲縷縷的相互關(guān)系，或是促進(jìn)，或是阻抑，調(diào)節(jié)相關(guān)LncRNA表達(dá)對防止心肌功能進(jìn)一步惡化有著重要的意義。

3.4 LncRNA與擴(kuò)張性心肌病

擴(kuò)張性心肌病可在任何年齡診斷，但大多數(shù)發(fā)生在30至40歲之間。擴(kuò)張性心肌病是以左室、右室或雙心腔擴(kuò)大和舒縮功能障礙為主要特征的復(fù)合型心肌病。

Zhang等[29]選擇816名冠心病患者和266名對照者作為研究對象，先采用基于微陣列的循環(huán)LncRNA圖譜分析篩選出待排查的LncRNA，然后采用qRT-PCR檢測病例及對照組血漿中LncRNA的表達(dá)情況，使用受試者工作特征曲線分析相關(guān)LncRNA對冠心病的鑒別診斷價(jià)值，通過Spearman相關(guān)分析研究隊(duì)列發(fā)現(xiàn)與左心射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室舒張末期直徑(LVEDD)以及血漿N末端B型利鈉肽原(NT-proBNP)心功能指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)的LncRNA ENST00000507296。當(dāng)循環(huán)中LncRNA ENST00000507296水平越低，擴(kuò)張型心肌病患者生存率越高。而LncRNA ENST00000532365表達(dá)水平與心功能呈正相關(guān)。基于微陣列的循環(huán)LncRNA分析發(fā)現(xiàn)，和對照組相比，擴(kuò)張性心肌病患者循環(huán)中LncRNA ENST00000507296、LncRNA ENST00000442293和LncRNA ENST00000545794含量分別增加了198%、49%和76%。另一方面，LncRNA ENST00000532365、HMl LncRNA1548分別降低了46%和40%。這些差異表達(dá)的LncRNA有可能成為新的預(yù)測擴(kuò)張性心肌病的標(biāo)志物以及潛在治療靶點(diǎn)。

當(dāng)擴(kuò)張型心肌病進(jìn)一步惡化時(shí)，心肌細(xì)胞發(fā)生壞死、數(shù)量減少、炎癥細(xì)胞浸潤、心肌間質(zhì)增生、纖維化加重等一系列病理生理改變，促成了心肌重構(gòu)，最終導(dǎo)致心力衰竭。

3.5 LncRNA與心力衰竭

LncRNA作為新興的心血管疾病的生物標(biāo)志物與心力衰竭的診斷和預(yù)后判斷密切相關(guān)。心肌梗死患者的外周血中，HIF-1α、KC-NQ1OT1、MALAT1含量增加，ANRIL含量下降，其表達(dá)變化在ST段抬高型心肌梗死與非ST段抬高型心肌梗死中也有不同。血漿LncRNA LIPCAR水平在射血分?jǐn)?shù)降低心力衰竭(HF)患者中升高，并且和左心室重塑及心血管不良預(yù)后相關(guān)[30]。

在與對照組對比中發(fā)現(xiàn)，慢性心力衰竭患者LncRNA GASL1水平下降[31]。LncRNA GASL1表達(dá)增加時(shí)可抑制TGF-β1從而抑制心肌細(xì)胞凋亡，改善心力衰竭狀況。另外一種LncRNA CPR(cardiomyocyte proliferation regulator,心肌細(xì)胞增殖調(diào)節(jié)因子)作用于DNA methylation machinery(DNMT3A,DNA復(fù)制和細(xì)胞周期進(jìn)程的啟動者)并將其募集到其啟動子半胱氨酸-磷酸-鳥嘌呤位點(diǎn)來抑制心肌細(xì)胞的增殖，對心臟修復(fù)具有負(fù)性調(diào)節(jié)作用[32]。Hua等[33]使用免疫組織化學(xué)和實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)檢測發(fā)現(xiàn)，血漿中LncRNA COL1A1 ≥ 256.5 ng/mL和心力衰竭心臟移植術(shù)后1年內(nèi)低存活率相關(guān)[HR：7.4，95%CI：3.5～15.8，Log rankP<0.01]。

過表達(dá)Lnc DACH1抑制了小鼠心尖切除術(shù)后心肌細(xì)胞再生導(dǎo)致的心臟功能惡化。特異性敲除LncDACH1或通過腺病毒介導(dǎo)沉默LncDACH1，幼年和成年小鼠心肌梗死后的心肌細(xì)胞增殖潛能被重新激活，并進(jìn)一步促進(jìn)心肌再生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)LncDACH1通過參與蛋白磷酸酶1催化亞基α(protein phosphatase 1 catalytic subunit alpha，PP1A)/yes-相關(guān)蛋白1(yes-associated protein 1，YAP1)信號通路抑制心肌細(xì)胞再生[34]。

監(jiān)測血液中的LncRNA含量，敲除相關(guān)抑制再生的LncRNA無疑對心力衰竭有著積極的改善作用。

3.6 LncRNA與糖尿病心肌病及焦亡

目前發(fā)現(xiàn)細(xì)胞主要有3種死亡模式：程序性凋亡、自噬和壞死。之前有研究發(fā)現(xiàn)，LncRNA Neat1在缺血再灌注處理的糖尿病大鼠心肌組織中高表達(dá)。Neat1的過表達(dá)促進(jìn)了乳酸脫氫酶、肌酸激酶和肌酸激酶-MB的產(chǎn)生，LncRNA Neat1通過上調(diào)Foxo1表達(dá)水平加重缺氧復(fù)氧損傷，促進(jìn)心肌細(xì)胞自噬和凋亡，導(dǎo)致心肌梗死面積增加[35]。丁酸鈉可顯著降低7-Ket(7-酮膽固醇)或CHC(膽固醇晶體)誘導(dǎo)的NLRP3炎癥小體的形成和激活，進(jìn)一步抑制冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞中半胱天冬酶-1的表達(dá)[36]。從而改善糖尿病大鼠主動脈內(nèi)皮功能障礙，減輕內(nèi)皮氧化應(yīng)激損傷[37]

新近研究認(rèn)為，焦亡同樣在心血管疾病病理性發(fā)生發(fā)展過程中扮演著重要角色。細(xì)胞焦亡本質(zhì)上是細(xì)胞炎性壞死，也是一種程序性細(xì)胞死亡[38]。

糖尿病心肌病(DCM)可引起心力衰竭、心律不齊和猝死等后果。細(xì)胞焦亡參與了DCM相關(guān)病理性進(jìn)展改變，GSDMD(Gasdermine D)是焦亡的執(zhí)行者，也是半胱天冬酶-1(Caspase-1)作用的底物。GSDMD被Caspase-1切割成GSDMDN的N端蛋白水解片段(GSDMDN)，在細(xì)胞膜上形成孔隙，細(xì)胞不斷脹大直至膜破裂，釋放大量的促炎細(xì)胞因子如IL-1β等，進(jìn)一步激活級聯(lián)的炎癥反應(yīng)[39-41]。最終會影響心肌細(xì)胞線粒體更新，導(dǎo)致心臟能量供給失調(diào)。

LncRNA KCNQ1OT1在糖尿病患者、高糖誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞模型和糖尿病小鼠心肌組織中表達(dá)增加。KCNQ1OT1通過靶向結(jié)合miR-214-3p和Caspase-1介導(dǎo)下游焦亡通路，與焦亡的執(zhí)行者GSDMD之間可能存在著密切的聯(lián)系。此外，沉默KCNQ1OT1表達(dá)后，miR-214-3p上調(diào)，從而抑制Caspase-1表達(dá)，減少細(xì)胞死亡、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)異常和體外鈣超載情況，改善心臟功能[42]。

通過調(diào)節(jié)心臟相關(guān)LncRNA的表達(dá)水平，能夠?yàn)樘悄虿〖叭毖孕募〔√峁┬碌闹委煵呗浴?/p>

4 展望

LncRNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、種類多樣，并具有很強(qiáng)的細(xì)胞和組織特異性以及發(fā)育階段的特異性表達(dá)[2]。隨著LncRNA與心血管疾病之間的潛在聯(lián)系不斷被發(fā)掘，LncRNA不再僅僅是以前所認(rèn)為的基因垃圾。通過采用高通量測序技術(shù)及生物信息手段，不僅能在多種體液環(huán)境中檢測到LncRNA，并且LncRNA不易被降解。越來越多的研究注意到LncRNA在表觀遺傳、基因轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)水平上，通過不同的作用靶點(diǎn)及作用途徑參與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展。

然而目前研究主要集中在動物模型中，采用質(zhì)粒構(gòu)建或者病毒轉(zhuǎn)染提高LncRNA的表達(dá)，或者使用干擾RNA技術(shù)降低LncRNA的表達(dá)[43]，通過升高或者降低LncRNA的水平來調(diào)節(jié)mRNA的表達(dá)，從而達(dá)到減少心血管損傷的目標(biāo)。從動物試驗(yàn)到人體試驗(yàn)仍需要一段過程，LncRNA作用機(jī)制多樣，深入研究LncRNA治療方案能為未來干預(yù)基因相關(guān)性心臟疾病提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

綜上所述，LncRNA作為一種新近被發(fā)現(xiàn)的心血管中的生物標(biāo)志物與基因治療靶點(diǎn)，LncRNA對心血管疾病的調(diào)控機(jī)制復(fù)雜多樣，同一LncRNA可能參與多種心血管疾病，一種心血管疾病可能由多個(gè)LncRNA及其下游通路參與調(diào)節(jié)。尋找各個(gè)疾病的確切靶位點(diǎn)及其調(diào)控機(jī)制仍需要大量的研究工作，隨著LncRNA及其調(diào)控靶點(diǎn)在心血管疾病中的作用機(jī)制不斷明確，在提示相關(guān)心血管疾病進(jìn)展方面顯示出了巨大希望。LncRNA將為心血管疾病的診斷和治療提供新的理論指導(dǎo)及治療方向，將其應(yīng)用于臨床勢必有著遠(yuǎn)大的前景。