miRNA與銀屑病發(fā)病機(jī)制相關(guān)性研究進(jìn)展

孫景英普雄明吳衛(wèi)東?

miRNA與銀屑病發(fā)病機(jī)制相關(guān)性研究進(jìn)展

孫景英1普雄明2吳衛(wèi)東2?

miRNA是長(zhǎng)約18～25個(gè)核苷酸的非編碼小RNA，通過與靶mRNA結(jié)合而抑制其表達(dá)或促進(jìn)其降解。研究表明miRNA通過多種途徑參與細(xì)胞的多種病理生理過程。銀屑病是一種常見的慢性皮膚病，發(fā)病機(jī)制涉及遺傳、感染及免疫等方面。文章綜述了miRNA與銀屑病發(fā)病機(jī)制相關(guān)性研究的進(jìn)展。

miRNA； 信號(hào)通路； 銀屑?。?發(fā)病機(jī)制

越來越多的研究表明miRNA參與多種疾病的發(fā)病，也為某些疾病的治療帶來希望，因此miRNA也逐漸成為疾病發(fā)病機(jī)制和治療的研究熱點(diǎn)。銀屑病發(fā)病機(jī)制主要涉及遺傳、環(huán)境及免疫等因素，而每一種因素的具體致病機(jī)制仍不清楚。自1993年第一個(gè)miRNA－lin－4被發(fā)現(xiàn)以來，已有20年的時(shí)間。miRNA主要通過促進(jìn)炎癥發(fā)生、促進(jìn)細(xì)胞增殖或分化、影響基因甲基化等方面參與銀屑病的發(fā)病。

1 m iRNA的合成及作用

miRNAs是在真核生物中發(fā)現(xiàn)的，含有莖環(huán)結(jié)構(gòu)的miRNA前體，經(jīng)過Dicer加工后的一類內(nèi)源性的具有調(diào)控功能的非編碼RNA，約20～25個(gè)核苷酸。其合成過程大致如下:首先，miRNA基因的初級(jí)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(pri－miRNA)在細(xì)胞核中被切割成前體miRNA (pre－miNRA)，pre－miRNA被轉(zhuǎn)運(yùn)至胞質(zhì)中，再被切割成為成熟的miRNA。最后，成熟的miRNA和其他蛋白質(zhì)一起組成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)，從而引起靶mRNA的降解或翻譯抑制。多數(shù)miRNA還具有高度保守性、時(shí)序性和組織特異性。

目前共發(fā)現(xiàn)的miRNA共有約18226種，與人類有關(guān)的約1587種，約30%的mRNA受其影響。目前闡明的miRNA的作用機(jī)制有:miRNAs在細(xì)胞生長(zhǎng)和凋亡、血細(xì)胞分化、同源異形盒基因調(diào)節(jié)、神經(jīng)元的極性、胰島素分泌、大腦形態(tài)形成、心臟發(fā)生、胚胎后期發(fā)育、腫瘤的發(fā)生等過程中均發(fā)揮重要作用。

銀屑病是一種常見的皮膚慢性炎癥性增生性疾病，其特征性的病理表現(xiàn)是皮膚表皮角質(zhì)形成細(xì)胞有絲分裂時(shí)間縮短，增殖加速。研究表明miRNA在多方面參與銀屑病的發(fā)病。

2 m iRNA參與銀屑病發(fā)病機(jī)制

2.1 miRNA與皮膚炎癥 銀屑病是一種慢性炎癥反應(yīng)性疾病，多種炎癥因子參與致病。miR－31是銀屑病患者皮損中最高表達(dá)的miRNA；最近研究發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損的角質(zhì)形成細(xì)胞中miR－31明顯過度表達(dá)。1miR－31特異性的抑制NF－kB介導(dǎo)的啟動(dòng)子熒光素酶的活性及TNF－α介導(dǎo)的上皮來源的中性粒細(xì)胞活化肽78和人原代角質(zhì)形成細(xì)胞中的CXCL8/IL－8的生成。內(nèi)源性miR－31的干擾降低了角質(zhì)形成細(xì)胞激活內(nèi)皮細(xì)胞及吸引淋巴細(xì)胞的能力，而絲氨酸/蘇氨酸激酶40(STK40)是miR－31的直接靶基因，miR－31通過靶向調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞中的STK40來調(diào)節(jié)細(xì)胞因子/趨化因子的表達(dá)。上調(diào)的miR－31導(dǎo)致STK40表達(dá)下降，使得細(xì)胞因子/趨化因子的表達(dá)升高，從而誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，提示如果抑制miR－31的表達(dá)，可能會(huì)對(duì)銀屑病的治療有幫助。

在研究miRNA與免疫反應(yīng)的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn)，銀屑病皮損處表皮和真皮中miR－21均升高，2而抑制miR－21則增強(qiáng)了活化T細(xì)胞的凋亡，這說明miR－21可以抑制T細(xì)胞的凋亡，從而支持其通過促進(jìn)免疫炎癥反應(yīng)而致病。Xia等3在研究中發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損中miR－146a上調(diào)，與IL－17的表達(dá)正相關(guān)，從而致其靶基因白介素－1受體相關(guān)激酶1(IRAK1)表達(dá)升高，引起皮損處持續(xù)性炎癥反應(yīng)。IRAK1是IRAK激酶家族中一種關(guān)鍵的固有免疫信號(hào)調(diào)節(jié)分子，具有激酶活性，參與調(diào)控TLR/IL－1R兩個(gè)受體家族的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，調(diào)節(jié)TNF－α、I型IFN及AP－1等炎癥因子的表達(dá)。

Sonkoly等4發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損處miRNA表達(dá)譜不同于正常皮膚或其他皮膚炎癥性疾病的miRNA表達(dá)譜。在銀屑病特異性miRNA中，miR－203由角質(zhì)形成細(xì)胞形成且唯一表達(dá)，miR－203表現(xiàn)出較高的皮膚特異性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)miR－203的上調(diào)伴隨細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制分子3(SOCS－3)的下調(diào)。SOCS－3具有阻斷和抑制信號(hào)通路的作用，研究證實(shí)它可抑制STAT、LPS、IL－2、IL－3、IFN－r和IFN－α等產(chǎn)生的信號(hào)通路，而這些因子參與轉(zhuǎn)錄、促進(jìn)炎癥等作用。Wei等5也在研究中證實(shí)高表達(dá)的miR－203可抑制其靶基因IL－8的轉(zhuǎn)錄，兩者的表達(dá)成反比。IL－8是趨化性細(xì)胞因子，可以促進(jìn)炎癥細(xì)胞趨化和誘導(dǎo)細(xì)胞增殖，而銀屑病皮損處典型表現(xiàn)是角質(zhì)形成細(xì)胞的過度增殖及炎癥反應(yīng)現(xiàn)象，以上發(fā)現(xiàn)都表明miR－203對(duì)銀屑病發(fā)病中的某些因子具有抑制作用，可能會(huì)成為治療靶點(diǎn)。但是Primo等6發(fā)現(xiàn)銀屑病皮損中miR－203表達(dá)上調(diào)，并且可上調(diào)其靶基因編碼的炎癥性細(xì)胞因子TNF－α和IL－24，而IL－247由單核細(xì)胞分泌，可刺激細(xì)胞分泌IL－6、IL－12等細(xì)胞因子參與炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而加重了皮膚的炎癥反應(yīng)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能說明miR－203是一把“雙刃劍”，通過不同的途徑發(fā)揮保護(hù)及損害機(jī)體的作用，但這方面仍需要進(jìn)一步的研究來證實(shí)。

2.2 miRNA與細(xì)胞增殖分化 銀屑病皮損處典型的病理表現(xiàn)是表皮基底層角質(zhì)形成細(xì)胞增殖速度加快，表皮角化不全，細(xì)胞過度增生而分化低下，這與腫瘤的發(fā)生有相似之處。許多關(guān)于腫瘤的研究也發(fā)現(xiàn)miRNA發(fā)揮了致癌基因的作用，比如miR－21在人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中表達(dá)增加了5～100倍，8而Burkitt淋巴瘤中，miR－155表達(dá)量上升了100倍。9

胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF－1)是人類促生長(zhǎng)素(HGH)在肝臟中所制造的肽，它會(huì)附著在細(xì)胞上，有促進(jìn)生長(zhǎng)及再生的作用。Lerman等10在對(duì)比了銀屑病皮損和正常對(duì)照皮膚的表達(dá)譜后發(fā)現(xiàn)兩者有14種miRNA表達(dá)程度不同，包括hsa－miR－99a、hsa－miR－150、hsa－miR－423和hsa－miR－197。研究發(fā)現(xiàn)IGF－1R和has－miR－99a表達(dá)成反比關(guān)系。IGF－1R是miR－99a的靶目標(biāo)，miR－99a下調(diào)角質(zhì)形成細(xì)胞中IGF－1R的表達(dá)而抑制角質(zhì)形成細(xì)胞的增生，推測(cè)miR－99可能是角質(zhì)形成細(xì)胞中IGF－1R信號(hào)通路中的調(diào)節(jié)因子。

銀屑病中主要的致病細(xì)胞是角質(zhì)形成細(xì)胞，而研究發(fā)現(xiàn)皮損中miR－125表達(dá)下調(diào)時(shí)主要的作用細(xì)胞就是角質(zhì)形成細(xì)胞，11研究結(jié)果表明miR－125過度表達(dá)可以抑制角質(zhì)形成細(xì)胞的增生。人成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2(FGFR2)在骨骼發(fā)育、腺體發(fā)育、肢體形成、皮膚形成及多種器官的形成中發(fā)揮重要的作用。miR－125與FGFR2的表達(dá)成反比，F(xiàn)GFR2是miR－125的直接作用對(duì)象，敲除FGFR2后角質(zhì)形成細(xì)胞增殖受到抑制。研究發(fā)現(xiàn)銀屑病中miR－125部分通過調(diào)節(jié)FGFR2調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞的增生和分化。Peng等12研究發(fā)現(xiàn)FIH－1的增加引起細(xì)胞分化的減弱，敲除FIH－1則提高了角質(zhì)形成細(xì)胞的分化，而miRNA－31可以負(fù)性調(diào)節(jié)FIH－1的表達(dá)，引起Notch介導(dǎo)的角質(zhì)形成細(xì)胞的過度分化。

應(yīng)用RT－PCR技術(shù)篩選出與銀屑病相關(guān)的42個(gè)上調(diào)和5個(gè)下調(diào)的miRNA，其中有miR－21、－205、－221和－222等。Zibert等13進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)miR－221/222表達(dá)上調(diào)，而其靶mRNA基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子3(TIMP－3)則表達(dá)下降，而研究證實(shí)TIMP3與細(xì)胞增生、分化及凋亡密切相關(guān)。

Jackson等14應(yīng)用大鼠皮膚做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)miR－203表達(dá)后可以將表皮細(xì)胞周期限制在6 h以內(nèi)，且可以誘導(dǎo)有絲分裂母細(xì)胞的凋亡，而人類銀屑病皮損中的角質(zhì)形成細(xì)胞細(xì)胞周期比正常細(xì)胞縮短，兩者之間是否有聯(lián)系尚不明確。

2.3 miRNA與甲基化 miRNA前體的結(jié)構(gòu)中含有與常規(guī)蛋白編碼基因相同的7－甲基鳥苷的帽子和多聚腺苷酸尾巴；用DNA脫甲基試劑盒組蛋白脫乙酰抑制劑干預(yù)人T 24膀胱癌細(xì)胞時(shí)約5%的miRNA會(huì)上調(diào)超過3倍，其中以處于CpG島中的miRNA－127表達(dá)尤為明顯。15這些發(fā)現(xiàn)說明miRNA像一般的蛋白質(zhì)編碼基因一樣可以被DNA甲基化等表觀遺傳修飾所調(diào)控。

多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明miR－203/－375甲基化水平在宮頸癌/T細(xì)胞淋巴瘤中升高，而銀屑病主要是T細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥性疾病。因此，miRNA的甲基化可能參與遺傳因素介導(dǎo)的銀屑病發(fā)病。

3 m iRNA影響銀屑病的治療

Bostjancic16在研究大量miRNA與皮膚病的關(guān)系后認(rèn)為:miRNA參與了毛囊的形成、銀屑病、自身免疫性皮膚病、腫瘤和傷口愈合等過程，某些miRNA可以作為疾病的生物診斷標(biāo)記物和潛在的治療靶點(diǎn)。

綜合文獻(xiàn)分析，各種miRNA并不是獨(dú)立參與銀屑病的發(fā)病，也不是只參與發(fā)病機(jī)制中的某一種因素，而是綜合作用。在銀屑病的病因與治療甚至人體正常生理功能等方面，miRNA仍存在巨大的研究空間。

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(收稿:2013－10－26 修回:2013－12－26)

m iRNA and psoriasis:update in pathogenesis

SUN Jing-ying，PU Xiong-ming，WUWei-dong.Dermatology and Venereology，Shihezi University of Medicine，XinJiang，Shihezi，832000

miRNA is non－coding，small，about18～25 nucleotides length RNA，which inhibits the expression of RNA or promotes degeneration of RNA through combining targeted mRNA.Studies have showed that miRNA is involved in many physiopathological procesess through a variety of ways.Psoriasis is a common chronic inflammatory skin disorder，and its pathogenesis is related to genetics，immunological and environmental factors.In this paper we focus on the relationship betweenmiRNA and the pathogenesis of psoriasis.

miRNA；signal pathway；psoriasis；pathogenesis

1石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院，新疆石河子，832000

2烏魯木齊市自治區(qū)人民醫(yī)院皮膚性病科，新疆，830001

?通信作者