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社论
非编码RNA在心血管疾病和治疗潜力

董烨赵ÿ李P*

青岛大学转化医学研究所,登洲路38号

*通讯作者:李鹏,青岛大学转化医学研究所,中国青岛登洲路38号,电话:86-532-82991791;电子邮件:peifli@qdu.edu.cn


心血管疾病(cvd)仍然是世界上导致残疾和死亡的主要原因,尽管在过去20年里,血管紧张素受体阻断、他汀类药物和抗血小板药物等临床环境中已经取得了很大进展,以降低cvd的发病率。据估计,每年有1700万人死于心血管疾病,尤其是年龄是一个关键的风险因素。老年心脏具有舒张功能不全、心肌纤维化增多、左室肥厚等不良变化的特点。世界卫生组织(世卫组织)的一份报告显示,高血压、血脂异常、吸烟、缺乏运动、肥胖和不健康饮食是主要风险因素,可能导致约75%的心血管疾病。此外,心血管功能受损往往与心肌梗死(MI)、心力衰竭、高血压、动脉粥样硬化、冠状动脉疾病、房颤和血脂异常密切相关。大量的研究工作已经指向这个领域,以确定潜在的病理生理方面的心血管病。然而,仍需要研究更多的机制来加强针对心血管病的有效诊断和治疗策略的发展。

非编码rna (non -coding RNAs, ncRNAs)是一种源自基因组而未翻译成蛋白质的小rna,而哺乳动物基因组中只有少数负责蛋白质编码基因。非编码rna被认为是基因调控机制的基础,参与广泛的生物学和病理过程,包括染色质重塑、基因转录、mRNA剪接、蛋白翻译[1]。它可以分为两个亚组:短ncRNAs(<30个核苷酸长),包括microRNAs (miRNAs)、piwi相互作用rna (piRNAs)和短干扰rna (sirna);200个核苷酸以上的长ncrna (lncrna)[2]。近年来,ncrna已被证实在心血管疾病的调节中起关键作用。不同的ncRNA子组具有多种功能。例如,在心脏发育和疾病过程中,mirna在心脏信号传导和转录通路中发挥重要作用。lncRNA的功能主要集中在心脏重塑的表观遗传水平、转录水平和转录后水平的调控,并作为预测心血管疾病的新标志物。此外,mirna和lncrna之间的交叉对话为调节心脏[3]的病理生理条件提供了新的见解。

心肌梗死(MI)是由心肌缺血诱导的常见心血管事件,伴随着大量心肌和降低心脏的血液供应,这导致强烈的炎症反应,心脏细胞死亡,组织损伤心室发生故障和心力衰竭[4]。预防细胞死亡和新心脏组织的产生是治疗MI的方法,可以由miRNA或LNCRNA调节[4]。Boon等人。审查MiRNA可以损害或促进心肌细胞存活,例如据报道一些miRNA在再灌注后诱导心肌细胞死亡,而其他几种miRNA通过减少梗塞尺寸和改善心脏功能来保护心肌细胞免受伤害的影响;MiRNA还可以提高新生小鼠损伤后心肌细胞的增殖能力和心脏再生,促进新血管的生长,用于在MI损伤后提供足够的心脏组织再生,并调节成人祖细胞的心脏分化能力,如MiR-499,促进成纤维细胞的成纤维细胞[5]重新编程。有趣的是,在另一项审查中,加莱蒂及其同事提出,MiRNA对风险分层具有很大的价值,并且作为MI的预后生物标志物,因此MIRNA将成为一个有前途的工具,可以向前移动个性化医学[6]。然而,研究仍然是关于MI中LNCRNA的发病机制的开始步骤。发现LNCRNA是在MI中具有升高表达的高风险因素,或者在梗塞区域再灌注的早期阶段靶向异常MRNA [7]。

心肌肥厚是在生理或病理条件下,由于负荷增加而引起的心脏结构重构和多种功能改变的复杂过程。病制性心肌肥厚一般是指心肌细胞体积增大、肌原纤维紊乱、蛋白表达异常、胎儿基因重新激活等,这些因素被认为是导致心衰和危及生命的心律失常的高危因素[9,10]。近年来,随着表观遗传学研究的发展,mirna和lncrna被认为是心脏重塑的重要调控因子。MiRNA拮抗剂可诱导小鼠心肌肥厚。此外,有报道称,mirna作为心肌肥大的诱导剂和旁分泌介质,通过抑制肌浆网钙摄取泵,减少纤维化和心肌细胞[11]的正常化来抑制心肌收缩。甚至,胎儿mirna表达的再激活与胎儿蛋白的再表达有相似之处,这有助于降低衰竭心脏[12]心室心肌收缩功能。近年来,随着大量lncRNA在病变心脏(成人肥厚心脏、缺血心脏等)中进行深度测序,lncRNA在心血管疾病中的作用越来越受到关注。lncrna已被确定为病理条件下心脏病的特征、心脏功能和大小的参考参数、心脏发育的调节以及miRNAs[13]的内源性海绵。

动脉粥样硬化(AS),心血管病的的主要形式之一,是一种病理状态的动脉壁,从而导致动脉重构和白细胞的细胞内浸润为特征的慢性胆固醇积聚和脂质诱导的炎症。在AS的起始和进展,不同类型的细胞和经修饰的脂蛋白的复杂的相互作用发生,包括巨噬细胞,树枝状细胞,血管平滑肌细胞(VSMCs)和内皮细胞。动脉粥样硬化过程包括四个步骤:巨噬细胞的泡沫细胞的形成,脂肪条纹积累,迁移和血管平滑肌细胞增殖,和纤维帽的形成。最近的研究已经发现,改变的非编码RNA表达与不同类型的细胞和脂质代谢的功能,从而控制动脉粥样硬化过程。多种miRNA的已被证明在AS中发挥关键作用,例如,的miR-122,的miR-33,的miR-144和miR-106据报道,与脂蛋白代谢[14-17]。此外,的miR-126,的miR-181B,和miR-21在血管内皮功能障碍被描述[18- 20];的miR-一百四十五分之一百四十三簇,miR-29,和let-7家族被识别为在VSMC调控关键参与者[21-23];的miR-125A-5P是巨噬细胞活化[24]中重要的。此外,几个lncRNAs被证明与AS的严重程度相关,如领带1AS lncRNA [25],ANRIL [26],LNC-Ang362 [27]。

鉴于在多种心脏病理生理条件中的重要性,ncrna提供了有前景的治疗靶点。另一方面,物种间的mirna是保守的,说明涉及的生物途径也可能是保守的。尽管最近的研究强调了基于ncrna的cvd治疗的前景,并且其潜力已经在动物模型中得到了证实,但ncrna的临床应用迄今仍受到限制。其中一个临床试验是mirna作为监测心肌梗死等心脏疾病的预测性生物标志物的作用。此外,寡核苷酸miRNA模拟物和反义寡核苷酸拮抗剂都可以很容易地合成,包装在外泌体或微泡中,并在体内转染低毒性细胞。因此,ncrna将在未来提供有价值的诊断方法,考虑到单个心血管危险因素。

工具书类
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条信息

文章类型:社论

引用:Dong Y,Zhao Y,Li P(2016)心血管疾病和治疗潜力中的NOODING RNA。J听到健康2(1):DOI http://dx.doi.org/10.16966/2379-769x.e102

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出版历史记录:

  • 收到的日期:2015年12月21日

  • 接受日期:2016年1月11日

  • 发表日期:2016年1月14日