MiRNA—16对NF—κB通路调控的研究进展

刘超++++++陈汉娟

[摘要]MiRNA-16基因位于13号染色体，属于非编码RNA，由22个核苷酸组成，可以调控核因子-κB（NF-κB）的表达。NF-κB具有多向调节作用的转录因子，如NF-κB具有调节Bcl-x等抗凋亡蛋白的表达，也可以调节肿瘤坏死受体相关因子（TRAF1）等抗凋亡基因的表达，而且对白介素-2（IL-2）等生长因子也具有一定的调节作用。因此，NF-κB与肿瘤的增殖、凋亡密切相关。miRNA-16通过与NF-κBB的启动子区域或3′UTR结合，调节NF-κB间接发挥调控抗凋亡基因、抗凋亡蛋白、生长因子的作用。本文综述了miRNA-16和NF-κB的合成与功能，以及miRNA-16潜在的抗凋亡基因、抗凋亡蛋白、生长因子等调控靶点。

[关键词]非编码RNA；NF-κB；凋亡

[中图分类号] R392.11 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2017）10（b）-0015-03

[Abstract]The miRNA-16，gene of coding which is located on chromosome 13，belong to the non-coding RNA and consists of 22 nucleotides，which could regulate the expression of NF-κB.NF-κB is a multidirectional adjustment of transcription factors，such as NF-κB couldn adjust the protein Bcl-x expression and other anti-apoptotic proteins exprsssion when also could adjust the protein IL-2 expression and other growth factors expression，also could adjust the geneTRAF1 expression and other anti-apoptotic gene expression.Therefore，NF-κB is closely related to tumor proliferation and apoptosis.MiRNA-16 may be combined with promoter region or 3′UTR of the NF-κB，and could indirectly regulate anti-apoptotic genes，anti-apoptotic proteins and growth factors by NF-κB.The synthesis and function of mirna-16 and NF-κB were reviewed in this paper，and the potential anti-apoptotic gene，anti-apoptotic protein，growth factor and other control targets of mirna-16 were reviewed.

[Key words]Non-coding RNA；Nuclear factor kappa B；Apoptosis

MicroRNA（miRNA）是一种内源性基因编码的长度约22 nt的非编码单链RNA分子，普遍存在真核生物中，参与转录后基因表达调控[1]。mRNA在核糖体上翻译到3′末端时，RNA诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex，RISC）中的miRNA与mRNA3′UTR互补，翻译终止，从而出现mRNA表达变化不大，而相应蛋白出现明显变化[2]。目前研究发现[3-4]，miRNA调控人体约30%的基因表达，其中miRNA-16是关注的miRNAs分子之一。核因子-κB（NF-κB）是细胞核内重要的转录因子，激活NF-κB可以促进细胞生长、增殖、抗凋亡，使细胞发生恶性转化并促进肿瘤细胞的转移[5-6]。

1 miRNA-16与NF-κB信号通路

1.1 miRNA-16的合成

miRNA-16基因位于13号染色体[7- 8]，成熟的miRNA序列为UAGCAGCACGUAAAUAUUGGCG（MIMAT0000069）。MiRNA-16的合成与siRNA类似，也是一系列RNaseⅢ内切酶和转运蛋白逐步加工而成。在细胞核内，13号染色体编码miRNA-16的基因通过RNA聚合酶Ⅱ或聚合酶Ⅲ转录合成初級miRNA-16的前体，经过Drosha和DGCR8剪切编辑形成miRNA-16前体。MiRNA-16前体在输出蛋白5（Exporting-5）和Ran复合物协助下转运出细胞核进入细胞质，胞质中的Dicer/TRBP将其剪切成22 bp的双链RNA，其中一条链即为miRNA-16。双链RNA中的miRNA-16链与RNA诱导的RISC结合，互补链发生降解后，RISC释放出miRNA-16。游离的miRNA-16通过与靶基因mRNA3′UTR结合，影响靶基因mRNA的稳定性和翻译，起到调控基因表达的作用。

1.2 NF-κB的组成

NF-κB是NF-κB/Rel家族的一员，由两种亚基组成[9- 10]。第一种亚基包括p50和p52，第二种亚基包括RelA、RelB、c-Rel三种。NF-κB与抑制亚基结合呈失活状态，抑制亚基解离或被分解，NF-κB则活化。NF-κB抑制亚基有5种，包括IκBα、IκBβ、IκBγ、IκBδ、IκBε。失活的NF-κB是常态存在，最普遍的组成似乎是p50、RelA和IκB按1∶1∶1组合的三聚体，其中RelA是不可缺少的。IκB被磷酸化后脱落，NF-κB活化，进入细胞核与顺式作用元件结合，调控基因表达。细胞核内新合成的IκB与活化NF-κB结合，重新形成三聚体，NF-κB失活。其中，IκB磷酸化是NF-κB最常见的活化形式[11]。endprint

1.3 NF-κB的生理功能

在正常细胞构成性表达活化的NF-κB，只见于成熟B细胞、浆细胞和某些神经元。在大多数细胞中，静息时的NF-κB通常与IκB结合成无活性的复合物而存在细胞浆中。NF-κB活化可通过IκB蛋白激酶（I-κB kinase，IKK）的分解作用分解IκB和磷酸化IκB两条途径活化NF-κB，其中，磷酸化IκB是NF-κB活化的主要方式。活化的NF-κB具有促增殖和抗凋亡作用。实验结果研究表明[12-13]，肿瘤坏死因子-α（TNF-α）在激活细胞凋亡的同时，激活了抗凋亡的信号。TNF-α可激活抗凋亡途径中的关键因子NF-κB，而使肿瘤细胞无限增殖[14]。NF-κB作为转录因子，通过上调与细胞生存、增殖相关的基因表达或诱导抑制因子的過表达，以及阻断凋亡途径中的某个信号分子的表达而发挥抗凋亡作用。

2 miRNA-16对NF-κB信号通路的调节

在胶质瘤中，miRNA-16是低表达的，与胶质瘤的恶性程度成负相关。研究表明[15]，miRNA-16能够下调NF-κB/MMP9，抑制了人类胶质瘤细胞的生长和侵袭。体外实验上调miRNA-16，可通过抑制BCL2的表达来促进胶质瘤细胞凋亡。

研究发现[5]，宫颈癌中存在NF-κB高表达与激活，NF-κB通路的激活参与调控miRNA的表达。棒状杆菌感染的胆管上皮细胞通过激活NF-κB信号通路来调节miRNA的表达，miRNA-16的高表达与其在NF-κB的潜在启动子区域有关[16]。研究发现[17-18]，胃癌细胞中发现NF-κB抑制剂能够下调NF-κB表达，同时miRNA-16表达也出现降低现象。据此，可以推断NF-κB可能靶向调控miRNA-16的表达，miRNA-16是通过负反馈环调节NF-κB的非经典途径进行调控NF-κB的表达。

3 miRNA-16对NF-κB信号通路的潜在靶点

3.1抗凋亡基因

NF-κB通过激活抗凋亡基因如c-IAP-1、TRAF1，阻断caspase8活化，介导肿瘤细胞抗凋亡而恶性增殖[19]。miRNA-16通过与NF-κB3′UTR结合，导致NF-κB的减少，活化的NF-κB也将相应减少，由此将导致抗凋亡蛋白减少，细胞必将出现凋亡倾向。

3.2抗凋亡蛋白

抗凋亡蛋白Bcl-xl是bcl-x基因转录产生的，该基因的启动中含有NF-κB的优先结合序列。在Tax转染的T细胞系中，Tax通过NF-κB依赖途径上调Bcl-xl的表达，使细胞免于凋亡[20-21]。Tax还可以通过NF-κB上调IL-2、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）和c-fos基因的转录促进肿瘤细胞增殖[22]。miRNA-16将通过下调NF-κB，间接下调Bcl-xl的表达，进而诱导细胞凋亡。miRNA-16也可减弱Tax对下游基因的作用，抑制肿瘤细胞的增殖。

3.3生长因子

由于IL-2、IL-6、G-CSF及Ras、c-myc的上游启动子序列中均含有NF-κB反应元件[23]，当miRNA-16调控NF-κB时，势必影响上述生长因子的表达。而上述生长因子的表达将影响细胞的生长、增殖。因此，上述生长因子也将是miRNA-16介导NF-κB调控的靶基因。

4展望

综上所述，miRNA-16介导NF-κB作用于不同的靶基因，最终在细胞凋亡、肿瘤细胞的侵袭、生长等过程发挥调节作用。由此可见，miRNA-16可作为新的靶点来调节细胞增殖和凋亡。miRNA-16在调控NF-κB信号通路中所发挥的作用，可为临床诊断和疾病治疗提供新的视角。虽然对miRNA-16的研究取得了一定的进展，但目前仍然存在许多不足的地方。例如，尽管miRNA-16的靶基因的研究不断增加，但是现在研究大多数与肿瘤方面相关，针对重要脏器保护方面的研究并不多，应用于肿瘤治疗并取得一定疗效成果更少。随着对miRNA-16靶基因研究的不断深入，上述问题的答案将有望揭晓。

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