miRNAs 在肝纖維化中的研究進(jìn)展

miRNAs在肝纖維化中的研究進(jìn)展〔〕:

摘要：肝纖維化是一種以細(xì)胞外基質(zhì)沉積為特點(diǎn)的肝內(nèi)慢性損傷修復(fù)過程，是各種慢性肝病的共同通路。肝星狀細(xì)胞(HSC)活化、增殖等是肝纖維化發(fā)生、開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年研究結(jié)果顯示，纖維化過程中多種miRNAs異常表達(dá)，并通過對多種信號(hào)通路的調(diào)控，參與HSC活化、增殖和凋亡過程，介導(dǎo)肝纖維化的發(fā)生開展。討論miRNAs在肝纖維化的作用機(jī)制，將為肝纖維化的診斷、治療和預(yù)后提供新思路。本文就微RNA(miRNAs)在肝纖維化中的作用及其在肝纖維化中的相關(guān)信號(hào)通路關(guān)聯(lián)進(jìn)展綜述。

關(guān)鍵詞：肝纖維化；微RNA；信號(hào)通路；綜述

本文引用格式：申秋艷,羅偉生.miRNAs在肝纖維化中的研究進(jìn)展[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘,2022,19(80):64-66.

ResearchProgressofmiRNAsinHepaticFibrosis

SHENQiu-Yan,LUOWei-Sheng*

(GuangxiUniversityofTraditionalChineseMedicine，NanningGuangxi)

ABSTRACT:Hepaticfibrosisisakindofchronicinjuryrepairprocessinlivercharacterizedbyextracellularmatrixdeposition,whichisamonpathwayofvariouschronichepaticdiseases.Activationandproliferationofhepaticstellatecells(HSC)arekeylinksintheoccurrenceanddevelopmentofhepaticfibrosis.RecentstudieshaveshownthatmultiplemiRNAsareabnormallyexpressedinthecourseoffibrosisandareinvolvedintheactivation,proliferationandapoptosisofHSCthroughtheregulationofvarioussignalingpathways,mediatingtheoccurrenceanddevelopmentofhepaticfibrosis.ToexplorethemechanismofmiRNAsinhepaticfibrosiswillprovidenewideasforthediagnosis,treatmentandprognosisofhepaticfibrosis.Inthispaper,theroleofmiRNAsinhepaticfibrosisandtheircorrelationwithsignalpathwaysinhepaticfibrosiswerereviewed.

KEYWORDS:Hepaticfibrosis;miRNA;Signalpathways;Review

0引言

肝纖維化〔hepaticfibrosis，HF〕是各種損傷因子作用下導(dǎo)致的肝內(nèi)纖維結(jié)締組織異常增生的病理過程，是肝硬化的前期病變。其中，肝星狀細(xì)胞〔HepaticStellateCell，HSC〕活化轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞是ECM的主要來源，是肝纖維化的起始和進(jìn)展中的關(guān)鍵步驟?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，在肝纖維化過程中多種微RNA(microRNAs，miRNAs)異常表達(dá)，miRNAs可參與多種信號(hào)通路的調(diào)控，介導(dǎo)HSC的活化、增殖和凋亡，參與肝纖維化的發(fā)生開展過程。miRNAs被認(rèn)為是肝星狀細(xì)胞〔HSCs〕活化的關(guān)鍵調(diào)控因子。本文將集中討論miRNAs在肝纖維化中的表達(dá)和的相關(guān)信號(hào)關(guān)聯(lián)。

1miRNA概述

過去，人們認(rèn)為只有編碼蛋白的基因才具有生物功能。人類基因組方案完畢后，人們發(fā)現(xiàn)占人類基因組95%的非編碼RNA(noncodingRNAs，ncRNAs)在基因或蛋白的表達(dá)中充當(dāng)著重要的調(diào)控角色，影響細(xì)胞分化凋亡、生物發(fā)育、疾病發(fā)生等。miRNA是一種短〔19~25bp〕的非編碼短單鏈RNA，是眾多ncRNAs的一種。miRNA通過與靶信使核糖核酸(mRNA)特異結(jié)合，從而介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄后基因沉默，屬于一個(gè)高度保守的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因家族，在調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、炎癥、免疫等過程中起著至關(guān)重要的作用【1】。

2miRNA參與的肝纖維化信號(hào)關(guān)聯(lián)

2.1miRNA調(diào)控TGF-beta;/Smads通路

轉(zhuǎn)化生長因子-beta;〔TGF-beta;〕是肝臟疾病中主要的促纖維化細(xì)胞因子，TGF-beta;信號(hào)通路受興奮性因子(Smad2和Smad3)和抑制性因子(Smad7)調(diào)節(jié)。大量文獻(xiàn)報(bào)道，miRNA可以通過調(diào)控TGF-beta;信號(hào)通路的調(diào)節(jié)因子介導(dǎo)肝纖維化過程?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，miR-212-3p過表達(dá)可靶向下調(diào)TGF-beta;通路的抑制性因子Smad7，進(jìn)而促進(jìn)TGF-beta;信號(hào)通路和HSC的活化，誘導(dǎo)HSC的活化標(biāo)志物，如alpha;-平滑肌肌動(dòng)蛋白〔alpha;-SMA〕和膠原蛋白的生成【2】。miR-130a-3p在HSCs中的過表達(dá)時(shí)，Smad2、Smad3、轉(zhuǎn)化生長因子-beta;受體

1〔TGFBR1〕、TGFBR2、基質(zhì)金屬蛋白酶-2〔MMP-2〕、MMP-9、I型膠原蛋白〔Col-1〕和Col-4的表達(dá)下降，說明miR-130a-3p可能通過TGF-beta;/Smad2和Smad3信號(hào)通路，在纖維化進(jìn)展中負(fù)調(diào)節(jié)HSC活化和增殖【3】。miR-17-5p可通過復(fù)原Smad7促進(jìn)HSC增殖和活化【4】。miRNA-122可以通過抑制TGF-beta;1/Smad4信號(hào)通路，抑制由TGF-beta;1刺激的HSC的活化和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化〔EMT〕【5】。過表達(dá)的熱休克因子1〔HSF1〕可促進(jìn)熱休克蛋白47〔Hsp47〕表達(dá)，導(dǎo)致TGF-beta;/Smad4信號(hào)傳導(dǎo)途徑的活化，研究報(bào)道，miR-455-3p的過表達(dá)可抑制HSF1表達(dá)并減少纖維化標(biāo)志物表達(dá)【6】。miR-134還通過直接結(jié)合TGF-beta;-活化的激酶1-結(jié)合蛋白1〔TAB1〕的3'非翻譯區(qū)抑制其表達(dá)，進(jìn)而而抑制HSC的活化【7】。

2.2miRNA調(diào)控Hedgehog(Hh)通路

Hh信號(hào)通路與HSC的靜息狀態(tài)的維持親密相關(guān)。Hh的過度或持續(xù)激活可促使HSC由靜息狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)，促進(jìn)肝纖維化發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，升高的miRNA-214通過抑制Hh通路的負(fù)調(diào)節(jié)因子Sufu的表達(dá)，促進(jìn)HSC活化，促進(jìn)纖維細(xì)胞外基質(zhì)的積累和促纖維化基因的表達(dá)[8]。miR-9可通過靶向抑制多耐藥相關(guān)蛋1〔MRP1〕的表達(dá)，進(jìn)而抑制Hh通路對HSCs的活化和增殖，在纖維化肝組織和活化的HSC中，miR-9程度下調(diào)[9]。

2.3miRNA調(diào)控Wnt/beta;-catenin通路

大量研究已證實(shí)，Wnt/beta;-catenin通路的異常激活加速了肝纖維化的開展。miR-17-5p通過抑制Wnt抑制因子1〔WIF1〕的表達(dá)激活Wnt/beta;-catenin途徑以導(dǎo)致HSC活化[10]。過表達(dá)的miR-378a-3p靶向調(diào)節(jié)Wnt/beta;-catenin途徑的成員Wnt10可導(dǎo)致Wnt/beta;-catenin途徑的失活從而抑制肝纖維化，miR-145也可通過靶向調(diào)節(jié)鋅指E-盒結(jié)合同源框2〔ZEB2〕抑制Wnt/beta;-catenin通路抑制肝纖維化，而研究發(fā)現(xiàn)肝纖維化過程中miR-378a-3p及miR-145表達(dá)降低[11,12]。此外，研究還發(fā)現(xiàn)，ZEB2與p53啟動(dòng)子的E-box結(jié)合，可抑制細(xì)胞周期因子p53的表達(dá)，從而抑制活化的HSCs衰老，促進(jìn)肝纖維化[13]。

2.4miRNA調(diào)控核因子kappa;B(nuclearfactorkappa-B，NF-kappa;B)信號(hào)通路NF-kappa;B是廣泛存在于細(xì)胞中的核轉(zhuǎn)錄因子，活化狀態(tài)下可誘導(dǎo)一系列炎性因子及抗凋亡基因的表達(dá)，促進(jìn)肝纖維化。研究證實(shí)，miRNA-146a-5p可通過靶向抑制腸源性內(nèi)毒素〔LPS〕/NF-kappa;B/Bambi信號(hào)傳導(dǎo)通路的IL-1受體相關(guān)激酶1〔IRAK1〕和TNF受體相關(guān)因子-6〔TRAF6〕，間接抑制TGF-beta;/Smad信號(hào)通路，阻斷肝纖維化進(jìn)程[14]。miR-378a-3p受Smo依賴性NF-kappa;B信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)節(jié)，通過直接靶向GLI家族鋅指蛋白3〔Gli3〕，減少的Gli3和促纖維化基因的表達(dá)，抑制HSC的活化[15]。AMPK信號(hào)通過增加sirtuin1的脫乙酰酶活性負(fù)調(diào)節(jié)NF-kappa;B-TNFalpha;炎癥軸，在肝臟炎癥和纖維化的開展過程中，MIR-378直接靶向作用于編碼AMP激活的蛋白激酶2〔AMPK2〕的Prkag2，降低sirtuin1活性并促進(jìn)涉及NF-kappa;B-TNFalpha;的炎癥途徑[16]。

2.5miRNA調(diào)控PI3K/AKT通路

大量的文獻(xiàn)說明，PI3K/AKT通路在促進(jìn)肝纖維化中的HSCs增殖，抑制HSCs凋亡充當(dāng)著重要的角色。研究報(bào)道m(xù)iR-29b在活化的HSC〔LX-1，HSC-T6〕中的異位表達(dá)可抑制細(xì)胞活力和集落形成，并通過下調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1〔cyclinD1〕和p21cip1引起G1期細(xì)胞周期停滯；此外，miR-29b還可誘導(dǎo)由caspase-9和PARP介導(dǎo)的HSC凋亡；miR-29b通過直接靶向PIK3R1和AKT3的下游效應(yīng)子的3'UTR區(qū)域抑制其效應(yīng)，進(jìn)而抑制PI3K/AKT通路，實(shí)現(xiàn)抗肝纖維化[17]。miR-182在肝纖維化中高表達(dá)，并且與轉(zhuǎn)錄因子FOXO1表達(dá)負(fù)相關(guān)，高表達(dá)的miR-182和低表達(dá)的FOXO1通過反響PI3K/AKT信號(hào)通路促進(jìn)肝纖維化細(xì)胞的增殖并抑制其凋亡[18]。MiR-101可通過下調(diào)PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)抗纖維化[19]。

2.6miRNA調(diào)控PDGFR/MAPK通路

血小板衍生的生長因子受體-beta;〔PDGFR-beta;〕的表達(dá)增加，與纖維化和血管生成標(biāo)志物呈正相關(guān)。纖維化肝臟中miR-26b-5p的肝臟表達(dá)降低，與PDGFR-beta;和纖維化以及血管生成標(biāo)志物呈負(fù)相關(guān)。體內(nèi)miR-26b-5p負(fù)調(diào)節(jié)PDGFR-beta;表達(dá)并減弱肝纖維化和血管生成。miR-26b-5p通過直接靶向PDGFR-beta;并與長的非編碼RNA〔lncRNA〕母系表達(dá)的基因3〔lncMEG3〕互相作用抑制肝纖維發(fā)生和血管生成，這可能是肝纖維化的有效治療策略[20]。

2.7miRNA調(diào)控TLR2、TLR4通路

Toll樣受體2(TLR2)和TLR4是細(xì)菌脂蛋白和脂多糖的識(shí)別受體，在啟動(dòng)免疫應(yīng)答、介導(dǎo)炎癥反響、傳導(dǎo)信號(hào)等方面發(fā)揮重要作用。在肝臟中，TLR參與肝細(xì)胞損傷的炎癥反響。小鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)，miRNA-29a過表達(dá)可抑制TLR2和TLR4信號(hào)通路，降低各種促炎細(xì)胞因子及HSC的活化標(biāo)志物的表達(dá)，如miR-29a表達(dá)增強(qiáng)可致肝組織內(nèi)alpha;-SMA、TGF-beta;、IL-6、IL-1beta;、p-Smad3、PI3K、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3b(DNMT3b)等的表達(dá)下調(diào)，證明miRNA-29a是調(diào)節(jié)HSC和減輕肝纖維化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[21-22]。小鼠實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，MiRNA-29a還可減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和自噬畸變抵消阻塞性黃疸誘導(dǎo)的纖維化[23]。在纖維化消退期間，MiRNA-29a在將活化的肝星狀細(xì)胞〔aHSCs〕轉(zhuǎn)化為滅活細(xì)胞〔iHSC〕中起重要作用，局部是通過調(diào)節(jié)ATP酶H+轉(zhuǎn)運(yùn)V1亞基C1〔ATP6V1C1〕實(shí)現(xiàn)的[24]。

2.8miRNA調(diào)控的其他靶點(diǎn)

miR還可同時(shí)參與多重信號(hào)通路介導(dǎo)肝纖維化過程，Genz,B[25]發(fā)現(xiàn)Notch信號(hào)傳導(dǎo)激活劑ADAM-17和FKBP14是HSC中的miR-25靶標(biāo)，在HSC活化過程中miR-25通過降低HSC對TGF-beta;誘導(dǎo)的膠原表達(dá)的反響性和調(diào)節(jié)Notch，Wnt和TGF-beta;信號(hào)傳導(dǎo)之間的交聯(lián)而充當(dāng)負(fù)反響抗纖維化控件。He,Y[26]報(bào)道m(xù)iR-223可以靶向抑制肝臟〔CXC基序〕趨化因子10〔Cxcl10〕和具有PDZ結(jié)合基序〔Taz〕的表達(dá)。所周知，Cxcl10和Taz是兩種促進(jìn)非酒精性脂肪性肝炎〔NASH〕進(jìn)展的因子。Ma,L等[27]研究發(fā)現(xiàn)，miR-219有強(qiáng)烈抑制肝纖維化作用，miR-219在患者血清中的表達(dá)顯著降低，且表達(dá)與臨床分期呈負(fù)相關(guān)，研究結(jié)果說明，miR-219可減弱血管緊張素II誘導(dǎo)的促纖維化標(biāo)志物的表達(dá)，或直接通過靶向腫瘤生長因子beta;受體2〔TGFBR2〕基因來減少促纖維化標(biāo)志物表達(dá)。

3問題與展望

近年來大量的研究說明，在肝纖維化形成過程中，miRNAs發(fā)揮著重要的作用，其中一些已被確定為潛在的診斷或治療靶點(diǎn)。Nan,Y等[28]研究結(jié)果說明miR-1273g-3p程度可作為一種新型非侵入性試驗(yàn)用于CHC患者的診斷與肝纖維化分期預(yù)測。Feng,MH等[29]證明蘿卜硫素〔SFN〕通過靶向下調(diào)miR-423-5p抑制HSC活化，具有護(hù)肝作用。Luo,X等[30]用重組腺相關(guān)病毒8〔rAAV8〕抑制miR-96可減弱小鼠的肝纖維化并且防止血吸蟲感染后的致死性，推斷rAAV8介導(dǎo)的miR-96抑制可作為治療肝血吸蟲病的治療策略。

miRNAs作為表觀遺傳調(diào)控機(jī)制的一種形式，已成為當(dāng)前生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)，有著重要的應(yīng)用前景。miRNAs通過對HSC及相關(guān)信號(hào)通路或信號(hào)分子的影響，在HSC的活化、增殖和凋亡中充當(dāng)調(diào)控者的角色[2-27]。理解miRNAs的調(diào)控機(jī)制，可為HF臨床診斷及藥物療效評估提供新的生物標(biāo)志物，為HF診斷及治療提供新的研究思路。然而，肝纖維化調(diào)節(jié)系統(tǒng)非常復(fù)雜，涉及多種細(xì)胞和細(xì)胞因子的協(xié)同作用。許多miRNAs的作用靶點(diǎn)及調(diào)節(jié)通路等尚未明確，具有特異性HF診斷或治療意義的miRNAs亦很模糊，有待進(jìn)一步深化研究。

參考文獻(xiàn)

【1】WuP，ZuoX,JiA.Stroke-inducedmicroRNAs:Thepotentialtherapeuticroleforstroke[J].ExpTherMed,2022,3(4):571-576.

【2】ZhuJie,ZhangZiqiang,ZhangYitong,etal.MicroRNA-212activateshepaticstellatecellsandpromotesliverfibrosisviatargetingSMAD7[J].Biochemicalandbiophysicalresearchmunications,2022,496(1):176-183.

【3】Wang,Y;Du,J;Niu,X;etal.MiR-130a-3pattenuatesactivationandinducesapoptosisofhepaticstellatecellsinnonalcoholicfibrosingsteatohepatitisbydirectlytargetingTGFBR1andTGFBR2[J].CellDeathDis,2022,8(5):e2792.

【4】Yu,F;Guo,Y;Chen,B;etal.MicroRNA-17-5pactivateshepaticstellatecellsthroughtargetingofSmad7[J].LabInvest,2022,95(7):781-9.

【5】Cheng,B;Zhu,Q;Lin,W;etal.MicroRNA-122inhibitsepithelial-mesenchymaltransitionofhepaticstellatecellsinducedbytheTGF-beta;1/Smadsignalingpathway[J].ExpTherMed,2022,17(1):284-290.

【6】Wei,S;Wang,Q;Zhou,H;etal.miR-455-3pAlleviatesHepaticStellateCellActivationandLiverFibrosisbySuppressingHSF1Expression[J].MolTherNucleicAcids,2022,16:758-769.

【7】Wang,P;Lei,S;Wang,X;etal.MicroRNA-134DeactivatesHepaticStellateCellsbyTargetingTGF-beta;ActivatedKinase1-BindingProtein1[J].BiochemCellBiol,2022.

[8]MaL,YangX,WeiR,etal.MicroRNA-214promoteshepaticstellatecellactivationandliverfibrosisbysuppressingSufuexpression[J].CellDeathDisease,2022,9(7):718.

[9]SunJ,ZhangH,LiL,etal.MicroRNA-9limitshepaticfibrosisbysuppressingtheactivationandproliferationofhepaticstellatecellsbydirectlytargetingMRP1/ABCC1[J].OncologyReports,2022,37(3):1698-1706.

[10]Yu,F;Lu,Z;Huang,K;etal.MicroRNA-17-5p-activatedWnt/beta;-cateninpathwaycontributestotheprogressionofliverfibrosis[J].Oncotarget,2022,7(1):81-93.

[11]Yu,F;Fan,X;Chen,B;etal.ActivationofHepaticStellateCellsisInhibitedbymicroRNA-378a-3pviaWnt10a[J].CellPhysiolBiochem,2022,39(6):2409-2420.

[12]Zhou,DD;Wang,X;Wang,Y;etal.MicroRNA-145inhibitshepaticstellatecellactivationandproliferationbytargetingZEB2throughWnt/beta;-cateninpathway[J].MolImmunol,2022,75:151-60.

[13]Yang,J;Lu,Y;Yang,P;etal.MicroRNA-145inducesthesenescenceofactivatedhepaticstellatecellsthroughtheactivationofp53pathwaybyZEB2[J].JCellPhysiol,2022,234(5):7587-7599.

[14]Zou,Y;Cai,Y;Lu,D;etal.MicroRNA-146a-5pattenuatesliverfibrosisbysuppressingprofibrogeniceffectsofTGFbeta;1andlipopolysaccharide[J].CellSignal,2022,39:1-8.

[15]Hyun,J;Wang,S;Kim,J;etal.MicroRNA-378limitsactivationofhepaticstellatecellsandliverfibrosisbysuppressingGli3expression[J].Natmun,2022,7:10993.

[16]Zhang,T;Hu,J;Wang,X;etal.MicroRNA-378promoteshepaticinflammationandfibrosisviamodulationoftheNF-kappa;B-TNFalpha;pathway[J].JHepatol,2022,70(1):87-96.

[17]Wang,J;Chu,ES;Chen,HY;etal.microRNA-29bpreventsliverfibrosisbyattenuatinghepaticstellatecellactivationandinducingapoptosisthroughtargetingPI3K/AKTpathway[J].Oncotarget,2022,6(9):7325-38.

[18]Huang,Y;Fan,X;Tao,R;etal.EffectofmiR-182onhepaticfibrosisinducedbySchistosomiasisjaponicabytargetingFOXO1throughPI3K/AKTsignalingpathway[J].JCellPhysiol,2022,233(10):6693-6704.

[19]Lei,Y;Wang,QL;Shen,L;etal.MicroRNA-101suppressesliverfibrosisbydownregulatingPI3K/Akt/mTORsignalingpathway[J].ClinResHepatolGastroenterol,2022.

[20]Yang,L;Dong,C;Yang,J;etal.MicroRNA-26b-5pInhibitsMouseLiverFibrogenesisandAngiogenesisbyTargetingPDGFReceptor-Beta[J].MolTherNucleicAcids,2022,16:206-217.

[21]LinYen-Cheng,WangFeng-Sheng,YangYa-Ling,etal.MicroRNA-29amitigationoftoll-likereceptor2and4signalingandalleviationofobstructivejaundice-inducedfibrosisinmice[J].Biochemicalandbiophysicalresearchmunications,2022,496(3):880-886.

[22]Yang,YL;Kuo,HC;Wang,FS;etal.MicroRNA-29aDisruptsDNMT3btoAmeliorateDiet-InducedNon-AlcoholicSteatohepatitisinMice[J].IntJMolSci,2022,20(6).

[23]Huang,YH;Yang,YL;Huang,FC;etal.MicroRNA-29amitigationofendoplasmicreticulumandautophagyaberrancecounteractsinobstructivejaundice-inducedfibrosisinmice[J].ExpBiolMed(Maywood),2022,243(1):13-21.

[24]Jing,F;Geng,Y;Xu,XY;etal.MicroRNA29aRe