医学教育中基于蛋白质驱动的miRNA与疾病相关性研究

孙华

摘要：现阶段基于蛋白质驱动的miRNA与疾病相关性研究已经引起了越来越多的医学领域的专家和学者的关注和研究。一系列的研究都证实，miRNA与多种疾病相关，如癌症、糖尿病、心脏病等，同时也为我们提供了一个发掘疾病相关靶点的有效手段。医学教学不同于其他学科的教育，医学教学的授课内容必须要有前瞻性，医学教学中不单纯仅仅只是注重教材或课本知识传授，还要向学生传授先进的技能和学术界一些最新的研究成果。基于此，本文分析了miRNA的内涵，着重探讨了医学教育中基于蛋白质驱动的miRNA与疾病相关性。

关键词：医学教育；蛋白质；miRNA；疾病；相关性

医学教学是我国高等教育的重要组成部分，在为国家、社会培养高素质和高技能的医务人员方面发挥了巨大的作用。当前社会中出现的各类疾病种类比较多，甚至还有增长的趋势。对病人的治疗只是一种迫不得已的手段，关键还是在于预防。小小的miRNA结合到目标信使RNA副本的互补序列导致基因沉默，并从而有效地发挥基因表达的负调控作用。miRNA的异常表达同时也涉及一系列的疾病过程，这开启了一个崭新的研究领域。医学教学不单纯仅仅只是注重教材或课本知识传授，还要向学生传授先进的技能和学术界一些最新的研究成果。现阶段基于蛋白质驱动的miRNA与疾病相关性研究已经引起了越来越多的医学领域的专家和学者的关注和研究。因此，医学教育中教师应该重视向学生传授最新的研究成果。

一、miRNA的内涵

miRNA最早是在1993年被发现的，目前我们已经能够清楚的了解道，miRNA尽管并不编码蛋白质，但是它对所有的哺乳动物都形成了非常大的影响，包括细胞生长与增值、发育、细胞凋亡、免疫功能及代谢等。这些小小的核糖核苷酸链（仅21到23个碱基）结合到目标信使RNA副本的互补序列上以暂停所转录的信息（即基因沉默），并从而有效地发挥基因表达的负调控作用。研究已经证明，miRNA的异常表达同时也涉及到一系列的疾病过程。

百度百科里面对MicroRNAs（miRNAs）的解释是这样的，它是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA，其大小长约20-25个核苷酸。成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的，随后组装进RNA诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex，RISC），通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。最近的研究表明miRNA参与各种各样的调节途径，包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等等。

microRNAs（miRNAs）是一种非常小的，类似于siRNA的分子，由高等真核生物基因组编码，miRNA通过和靶基因mRNA碱基配对引导沉默复合体（RISC）降解mRNA或阻碍其翻译。miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在特定的组织和发育阶段表达，miRNA的组织特异性和时序性，决定组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生长和发育过程中起多种调节作用。

二、基于蛋白质驱动的miRNA与疾病相关性分析

医学教学不同于其他学科的教育，医学教学的授课内容必须要有前瞻性，不能够是陈旧的过失的内容。这就要求医学专业教师要研究本领域的最新研究成果，向学生传授最先进的知识。miRNA由于在疾病发生中所具有的令人吃惊的重要作用而成为生物医药领域研究的焦点。一系列的研究都证实，miRNA与多种疾病相关，如癌症、糖尿病、心脏病等，同时也为我们提供了一个发掘疾病相关靶点的有效手段。

1、基于蛋白质驱动的miRNA的作用机理

学术界中相关研究的实验已经证明，绝大部分哺乳动物miRNA的基因都是通过RNA聚合酶II进行转录的，这些基因的长度可能达到数万个碱基，被多次剪接。大约有三分之一的已知miRNAs嵌入在蛋白编码基因的内含子中，与宿主基因共转录，从而协同调控miRNA和蛋白的表达。在某些情况下，内含子miRNAs与基因编码蛋白一起参与调控生物过程。例如miR-33家族成员可与其嵌入的固醇调节元件结合蛋白（SREBP）基因协同作用减少胆固醇流出，促进胆固醇合成。

miRNA基因通常是在核内由RNA聚合酶II（pol II）转录的，最初产物为大的具有帽子结构（7MGpppG）和多聚腺苷酸尾巴（AAAAA）的pri-miRNA。pri-miRNA在核酸酶Drosha和其辅助因子Pasha的作用下被处理成70个核苷酸组成的pre-miRNA。RAN–GTP和exportin 5将pre-miRNA输送到细胞质中。随后，另一个核酸酶Dicer将其剪切产生约为22个核苷酸长度的miRNA：miRNA*双链。这种双链很快被引导进入沉默复合体（RISC）复合体中，其中一条成熟的单链miRNA保留在这一复合体中。成熟的miRNA结合到与其互补的mRNA的位点通过碱基配对调控基因表达

2、基于蛋白质驱动的miRNA与疾病相关性

miRNA由于在疾病发生中所具有的令人吃惊的重要作用而成为生物医药领域研究的最新焦点。鉴于当前对miRNA大量研究成果，医学专业教师在课堂教学中就应对向学生讲授其余疾病的关系。

miRNAs具有高度的保守性、时序性和组织特异性。miRNAs的表达方式各不相同。线虫和果蝇当中的部分miRNA在各个发育阶段都有表达而且不分组织和细胞特性，而其他的miRNA则表现出更加严谨的时空表达模式（a more restricted spatial and temporal expression pattern）——只有在特定的时间、组织才会表达。细胞特异性或组织特异性是miRNA的表达的主要特点，又如拟南芥中的miR-171仅在其花序中高水平表达，在某些组织低水平表达，在茎、叶等组织中却无任何表达的迹象；20-24h的果蝇胚胎提取物中可发现miR-12，却找不到miR3-miR6，在成年果蝇中表达的miR-1和let-7也无法在果蝇胚胎中表达，这同时体现了miRNA的又一特点——基因表达时序性。MiRNA表达的时序性和组织特异性提示人们miRNA的分布可能决定组织和细胞的功能特异性，也可能参与了复杂的基因调控，对组织的发育起重要作用。

基于蛋白质驱动的miRNA对相关疾病中也会起到一定的调控作用。比如说在心血管疾病中，德克萨斯大学西南医学中心的Joshua T.Mendell和 Eric N.Olson学者指出，miRNAs也被证实在心血管疾病中发挥压力信号调控功能，例如miR-208a（图3B）。多种形式的心脏压力，包括心肌梗塞、高血压和化疗都可导致病理性心脏重塑，造成泵功能丧失，最终导致心力衰竭、心律失常和死亡。从成体α-MHC亚型转变为表达胎儿β-MHC基因是心脏病的一个标志，其伴随着心脏功能衰弱。α-MHC基因的一个内含子编码的miR-208a，在心脏中同其宿主基因一起特异性表达。miR-208a基因敲除小鼠在慢性压力条件下可避免发生病理性心脏重塑，表明miR-208a是导致大量心脏疾病的压力应答的必要条件。

3.通过实验来检验基于蛋白质驱动的miRNA与疾病的相关性

医学教学的授课方式与传统的授课方式不同，医学不仅仅只是传授知识，还需要教给学生们通过实验来检验先前的假设。虽然说基于蛋白质驱动的miRNA与疾病的相关性的相关实验，学术界已经有所研究，也发表了不少有影响力的著作。但是，我们应当明白学生对这些知识的学习不能够仅仅只是听授，关键还在于需要学生们亲自来实践。医学的结论需要依靠数据和事实来说话。因此，医学教育课堂授课过程中教师应当引导、帮助学生通过实验来检验基于蛋白质驱动的miRNA与疾病的相关性。同时需要教导学生正确的实验方式和态度，实验不单纯仅仅只是检验假设和医学的相关知识，还要善于通过实验发现更有价值的信息。医学的发展就是在实验中不断发现新的信息的推动下逐步前进的，所以说医学教师不应该沿用陈旧的教学模式，在教学中要重视实验，实验室医学教学中的重要手段和方式。

三、结语

当前社会中出现的各类疾病种类比较多，甚至还有增长的趋势。对病人的治疗只是一种迫不得已的手段，关键还是在于预防。现阶段基于蛋白质驱动的miRNA与疾病相关性研究已经引起了越来越多的医学领域的专家和学者的关注和研究。一系列的研究都证实，miRNA与多种疾病相关，如癌症、糖尿病、心脏病等，同时也为我们提供了一个发掘疾病相关靶点的有效手段。医学教学不同于其他学科的教育，医学教学的授课内容必须要有前瞻性，医学教学中不单纯仅仅只是注重教材或课本知识传授，还要向学生传授先进的技能和学术界一些最新的研究成果。随着对于miRNA作用机理的进一步的深入研究，以及利用最新的例如miRNA芯片等高通量的技术手段对于miRNA和疾病之间的关系进行研究，将会使人们对于高等真核生物基因表达调控的网络理解提高到一个新的水平，这将可能会给人类疾病的治疗提供一种新的手段。

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