miR－210与缺血性脑卒中的最新研究进展

靳兰洁 舒 适 周 爽

1 miR－210简述

MicroRNA（miRNA）是一类生物体内自然生成的长度约21～23 nt的单链非编码小RNA。1993年Ambros等在研究线虫体内发现了第1 个miRNA，即line－4 参与调节线虫的幼虫发育进程［1］。2007年报道了miRNA 的表达受到缺氧的影响，而且在缺氧的正常或者肿瘤细胞中miR－210是目前众多miRNA 中公认的表达水平最稳定且显著的miRNA 之一。近年来研究发现，miR－210与缺血性脑卒中密切相关。有研究报道，在缺氧环境下内皮细胞中的miR－210不仅表达上调，而且能够促进血管新生［2］；同时与神经系统的生理病理状态密切相关。

2 缺血／低氧条件下miR－210对细胞增殖和细胞周期的调控

miR－210参与调控细胞周期是通过下调细胞增殖蛋白的 表 达 实 现 的。E2F3 是miR－210 的 一 个 直 接 靶 点［3］，在DNA 复制的同时转录因子E2F3调控细胞周期从G1过渡到S期，从而促进细胞增殖，因此通过抑制E2F3 转录因子的表达可阻滞细胞周期。此外，miR－210还可通过FGFRL1和HOXA1这两个蛋白质靶点调控细胞增殖，其中HOXA1过表达可激活P44／42MAP激酶，从而促进细胞增殖［4］。由此得出，miR－210可通过抑制HOXA1的表达参与调节细胞增殖。有研究表明，miR－210下调促凋亡的半胱氨酸蛋白酶8相关蛋白2（Caspase－8－associated protein－2，casp8ap2）的表达，有助于提高间充质干细胞的存活［5］。最近Chang等发现低氧条件下积极反馈回路中的miR－210和HIF－1a提高了间充质干细胞的生存［6］。

3 缺血性脑卒中条件下miR－210诱导血管再生

缺血缺氧环境下脏器组织可出现代偿性的血管新生，对于改善缺血区的血供情况和保护神经元有重要作用。在敲除Dicer 的小鼠模型中发现miRNA 参与血管新生的过程［7］。Dicer是一种在miRNA 形成过程中起关键作用的酶，其被敲除时血管的形成和维持均受到显著损伤。内皮细胞培养实验同样也证明了Dicer酶参与血管新生的多个环节，由此表明miRNA 与血管内皮细胞紧密相连。前人研究证实，在各组织细胞的血管内皮细胞中miR－210都有广泛的存在，并且在缺血缺氧的条件下miR－210是血管内皮细胞存活、迁移等关键调节因素［8］。近期研究发现，miRNA－210在脑组织和血液中均有存在［9］。目前诸多研究表明，在正常的血管内皮细胞中miR－210呈过表达，通过下调其靶基因ephrinA3的表达促进血管新生。娄远蕾等人通过克隆技术构建miR－210重组慢病毒载体，并转染HUVE－12细胞稳定高表达，结果证明miR－210 过表达不仅可使靶基因ephrinA3表达下调，同时内皮细胞VEGF表达上调，促使内皮细胞迁移进而形成毛细血管管腔样结构［10］。Zecharia等研究采用重组人VEGF侧脑室内注射治疗小鼠的脑缺血，结果同样证明连续给药10d，缺血区毛细血管的密度增加，梗死面积变小，21d后脑内皮细胞数量更加明显，有助于血管形成［11］。Dzietkano等研究亦表明脑缺血后VEGF 延期治疗，可以减少损害性，同时有助于内皮细胞增殖形成血管［12］。高法梁等研究结果显示，在脑缺血后皮质区miR－210 表达同样上调［13］。为进一步验证正常大鼠大脑中miR－210过表达是否促进局部血管生成和神经再生，最近zeng等通过对成年雄性C57BL／L大鼠立体定向注射LV－miR－210，在随后的28 d观察中得到内皮细胞和神经前体细胞数量大大增加，结果表明miR－210是促血管形成和神经再生的关键因素［14］。赵菁等人研究表明急性脑梗死（ACI）患者血清中miR－210 表达较健康对照者显著降低，受试者工作特征曲线（ROC）拟合显示miR－210的循环水平对于ACI的鉴定具有一定的指导意义；同时还发现miR－210的表达水平与病情严重程度相关，即随着病情严重程度的增加，miR－210的表达水平呈递减趋势［15］。miR－210作为新的血清学指标在ACI诊断中具有重要的参考价值。

4 缺血性脑卒中条件下miR－210促进神经再生

FONT 等研究发现神经发生从出生以后就维持着并且在损伤情况下可以被激活［16］。同时也有研究表明，当神经干细胞克服定向分化、炎症及排斥反应等问题时，通过神经干细胞移植，可用于修复脑缺血损伤的神经［17］。作为基因转录后调控因子的miRNA，已被证实参与对神经系统发育的调节［18］。在脑缺血损伤的情况下miRNA 参与组织损伤后的神经发生的过程。最早Giraldez等人在研究miRNAs调控斑马鱼的大脑形态发生时发现敲除Dicer酶可致使斑马鱼大脑发育严重缺陷，从而证明了miRNA 在神经元的凋亡与发生中起关键作用［19］。随着Qrt－PCR 技术的发展，miRNA 检测灵敏度得到大幅度提高。而后Liu等人培养经大鼠大脑中动脉阻塞（middle cerebral artery occusion，MCAO）后7 d的大鼠脑室下去神经前体细胞，采用miRNA基因芯片和Qrt－PCR分析了在缺血时神经前体细胞中miRNA 的表达变化，其中发现miR－210表达升高［20］。同时近期Qiu等人在研究伴有miR－210的缺血缺氧对新生儿神经影响的过程中通过对产后7 d伴有缺血缺氧损伤的小鼠注射miR－210，并且采用定时定量PCR 分析和TUNEL 分析研究miR－210的表达水平和细胞凋亡。结果显示在小鼠大脑中72h miR－210的表达下调，其机制是通过抑制半胱天冬酶的活动来抑制神经元凋亡，调节bcl－2 和bax 水平之间的平衡［21］。实验研究表明miR－210对神经是通过抑制细胞凋亡而产生影响的。诸多研究表明miR－210在脑缺血损伤后可促进神经再生。为进一步深入研究脑缺血后神经功能的恢复，张红星等研究表明头针能够促进大鼠脑缺血后神经功能的恢复，从而减轻脑缺血再灌注后的神经损伤［22］。而杨卓欣等发现针刺任督脉上的穴位亦可促进脑缺血后的神经再生［23］。这些实验结果为以后的临床治疗奠定了基础。

5 miR－210应用前景与展望

以上研究表明，miR－210与缺血性脑卒中及缺血性脑卒中后的血管新生、神经再生等均有密切的联系。因此，深入探讨miR－210在缺血性脑卒中的调控途径，对于进一步研究缺血性脑卒中的机制有重要作用。由于缺血性脑卒中的发病以及修复是一个复杂而又变化的过程，同时关于miR－210对缺血性脑卒中调控机制的研究也许只是冰山一角，目前尚存诸多的问题，如在体外或者动物体内试验而得出的研究结果是否适用于人体内复杂的微环境，尚需进一步的验证；在缺血性脑卒中中miR－210是通过参与哪些神经再生从而减轻并且促进缺血性脑卒中的恢复，有待于进一步的探索。尽管问题重重，我们仍然相信在研究人员共同的努力下对miR－210在缺血性脑卒中和相关疾病中的研究会更加深入，为以后的临床治疗奠定结实的理论基础。

1 Lee RC，Feinbaum RL，Ambros V，et al.elegans heterochronic gene lin－4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin－14.Cell，1993，75（5）：843.

2 Fasanaro P，D’Alessandra Y，Di Stefano V，et al.Microrna－210 modulates endothelial cell response，to hypoxia and inhibits the receptor tyrosine kinase ligand ephrin－A3.J Biol Chem，2008，283（23）：15878－15883.

3 Biswas S，Roy S，Banerjee J，et al.Hypoxia inducible microRNA 210 attenuates keratinocyte proliferation and impairs closure in a murine model of ischemic wounds.Proc Natl Acad Sci USA，2010，107（15）：6976－6981.

4 Mohankumar KM，Xu XQ，Zhu T，et al.HOXAL－stimulated oncogenicity is mediated by selective upregulation of components of the p44／42MAP kinase pathway in human mammary carcinoma cells.Oncogene，2007，26（27）：3998－4008.

5 Kim HW，Haider HK，Jiang S，et al.Ischemic Preconditioning Augments Survival of Stem Cells via miR－210 Expression by Targeting Caspase－8－associated Protein 2.Journal of Biological Chemistry，2009，284（48）：33161－33168.

6 WoochulChang，ChangYuan Lee，Jun－Hee Park，et al.Survival of hypoxic human mesenchymal stem cell is enhanced by apositive feedback loop involving miR－210 and hypoxia－inducible factor 1.J Vet Sci，2013，14（1）：69－76.

7 Yang WJ，Yang DD，Na S，et al.Dicer is required for embryonic angiogenesis during mouse development.J Biol Chem，2005，280（10）：9330－9335.

8 Fasanaro P，D’Alessandra Y，Di Stefano V，et al.Microrna－210 modulates endothelial cell response，to hypoxia and inhibits the receptor tyrosine kinase ligand ephrin－A3.J Biol Chem，2008，283（23）：15878－15883.

9 Zhao A，Li G，Peoch M，et al.Serum miR－210 as a novel biomarker for molecular diagnosis of clear cell renal cell carcinoma.Exp Mol Pathol，2013，94（1）：115－120.

10 娄远蕾，高法梁，谢 安，等.microRNA－210基因修饰人脐静脉内皮细胞诱导血管形成.中国修复重建外科杂志，2012，26（5）：587－591.

11 Zechariah A，ELAli A，Doeppner TR，et al.Vascular endothelial growth factor promotes pericyte coverage of brain capillaries，improves cerebral blood flow during subsequent focal cerebral ischemia，and preserves the metabolic penumbra.Stroke，2013，44（6）：1690－1697.

12 Dzietko M，Derugin N，Wendland MF，et al.Delayed VEGF treatment enhances angiogenesis and recovery after neonatal focal rodent stroke.Transl Stroke Res，2013，4（2）：189－200.

13 高法梁，汪 泱，娄远蕾，等.缺血性脑损伤后MicroRNA－210及其靶基因ephrin－A3的表达变化.中华实验外科学杂志，2010，27（2）：264.

14 L Zeng，X He，Y Wang，et al.MicroRNA－210 overexpression induces angiogenesis and neurogenesis in the normal adult mouse brain.Gene Ther，2014，21（1）：37－43.

15 赵 菁，高 波，翟博智.微小RNA－210在急性脑梗死中的表达及意义.中华危重病急救医学，2014，26（12）：910－913.

16 FONT MA，ARBOIX A，KRUPINSKI J，et al.Angiogenesis，neurogenesis and neuroplasticity in ischemic stroke.Curr Cardiol Rev，2010，6（3）：238－244.

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18 Meza－Sosa KF，Valle－Garcia D，Pedraza－Alva G，et al.Role of microRNAs in central nervous system development and pathology.J Neurosci Res，2012，90（1）：1－12.

19 Giraldez A J，Cinalli R M，Glasner M E，et al.MicroRNAs regulate brain morphogenes is in zebrafish.Science，2005，308（5723）：833－838.

20 Liu XS，Chopp M，Zhang RL，et al.MicroRNA Profiling in Subventriferation Zone after Stroke：MiR－124a Regulates Proliferation of Neural Progenitor Cell through Notch Signaling Pathway.PLoSONE，2011，6：e23461.

21 Qiu Jie，Zhou Xiao－Yu，Zhou Xiao－Guang，et al.Neuroprotective Effects of MicroRNA－210 on Hypoxic－Ischemic Encephalopathy.BioMed research international，2013（2013）：419－423.

22 张红星，王 琼，周 利，等.头针抗大鼠急性脑缺血再灌注炎症损伤的作用机制.中西医结合学报，2009，7（8）：769－774.

23 杨卓欣，陈鹏典，于海波，等.针刺任督脉穴位促进脑缺血后神经再生的研究近况.中西医结合学报，2012，10（1）：19－24.