探讨miRNA与缺血性脑卒中关系的研究进展

尹韦娜，于成圆

（1.山东省日照莒县中医医院，山东 日照 276500；2.山东省日照市莒县疾病预防控制中心，山东 日照 276500）

0 引言

缺血性脑卒中又被称为脑梗死，其死亡率及致残率均比较高，对人们的身体健康及生命安全均具有严重的危害[1-2]。本文就对miRNA与缺血性脑卒中关系的研究进展进行总结分析，现报道如下。

1 miRNA的简介

miRNA 是一种长度为19～25个核苷酸的单链、非编码、小分子RNA，在真核生物中广泛存在，通常每个小分子RNA均能对其特定的mRNA进行识别，且经转录后能够对其基因表达进行水平负调控。miRNA的形成是生物逐渐合成的，在细胞核中，通过RNA聚合酶Ⅱ的作用会将miRNA基因转录成为原始miRNA的转录本，在经Drosha/DHCR8微处理器进行复合体加工，使其成为长度为60～70个核苷酸且存有茎环结构的前体miRNA，然后在细胞核中利用Ran-GTP的Exportin 5（核浆转运蛋白）能够将前体miRNA转运至细胞浆，在通过Dicer酶、TRBP（RNA结合蛋白）、Ago蛋白间相互的作用，能够产生长度在20个核苷酸左右的双链、小分子miRNA，最后通过双螺旋解链，能够迅速降解一条单链，而另一条单链（miRNA）会与RNA诱导的RISC（沉默复合物）相结合，而转变为miR-RISC复合物，再与靶mRNA3非翻译区相结合，对靶mRNA及其翻译进行讲解、抑制等，从而将调控作用发挥出来[3]。通常在机体中，组织不同miRNA的表达量也会存有差异，其分布与表达均具备组织特异性。有临床研究显示，在大鼠脑组织中miR-124、miR-219、miR-346的表达量较高，而脑组织特异性最强的为miR-124，其在神经发育、神经元分化与脑组织损伤后的调控中均有参与[4]。

2 miRNA与缺血性脑卒中

2.1 病因学作用

缺血性脑卒中是指脑部供血动脉发生粥样硬化，造成血管管腔出现狭窄、闭塞等导致的栓塞。因而其患者发病与动脉粥样硬化具有密切的关系，动脉发生粥样硬化通常与血液的剪切力、平滑肌细胞的增殖及脂质被巨噬细胞浸润与吞噬后产生的泡沫细胞间具有密切的关系。而在巨噬细胞对斑块进行浸润的过程中miRNA具有特殊的引导作用，在miR-126的靶标中包括VCAM-1（血管细胞黏附因子-1），而其为一种能够对内皮细胞表达进行活化的黏附因子，且其与整合素（α4β1）能够共同对内皮与白细胞的粘附进行介导。且将miR-125a-5p在ORP-9（氧固醇结合蛋白相关蛋白-9）上直接作用，能够将巨噬细胞对于脂质的吸收及IL-2、IL-6等炎性因子的分泌减少；而antagomir（miR-125a-5p抑制剂）能够对miR-125a-5p进行抑制，而对巨噬细胞吸收脂质进行促进，且能对oxLDL（氧化低密度脂蛋白）的表达进行促进，加快其泡沫细胞的转变。

剪切力容易造成血管出现弯曲、分枝等而导致血管发生粥样硬化。剪切力对于miR-21在内皮细胞中的表达具有诱导作用，且miR-21能够对PTEN（张力蛋白同源物）与磷酸酶的表达进行抑制，对bcl-2（抗凋亡基因）的表达进行抑制。而PTEN对于颈动脉内膜的增生具有抑制作用，能够使动脉粥样硬化病变的发生减少。在动脉粥样硬化的发生及发展中炎症反应也具有重要的作用，若患者出现炎症反应会使血管局部出现巨噬细胞浸润，而对脂质的沉积进行促进，使其出现动脉粥样硬化相关的早期病变。而在炎症反应的调节中miRNA具有重要的作用，其在动脉粥样硬化的过程中也有参与。有相关研究显示，在巨噬细胞中如果缺失miR-155，其会造成细胞因子CCL的表达明显减少，而对粥样硬化斑块中单核细胞的聚集进行促进，同时miR-155对于BCL-6的表达也具有抑制作用，从而能够将NF-κB（炎症前因子）信号的传导减弱。且还有临床研究发现miR-181a能够利用对c-FOS表达的调控作用，对DC中的oxLDL引发的炎症反应进行抑制，从而对动脉粥样硬化的形成进行抑制[5]。

2.2 病理生理学作用

2.2.1 miRNA与脑水肿

在缺血性脑卒中患者中，脑水肿不仅是其患者病情发展中可能会出现的一种病理生理变化，也是该病患者的常见且严重的一种并发症。脑水肿的发生通常与AQP（水通道蛋白）与MMPs（基质金属蛋白酶）等因子的参与密切相关。而近年来，有大量临床研究均表明，在AQP与MMPs等因子的表达中miRNA均有参与且对其也具有调控作用。

AQP（水通道蛋白）通常位于细胞膜上，其能够在细胞膜上形成孔道，而对细胞中水分的进出进行控制。在大脑组织中通常含有较多的AQP1、4、9（水通道蛋白1、4、9），其与血管源性脑水肿的形成具有密切的关系，其中在脑组织的AQP中AQP4的含量最为丰富。而有相关研究显示，miR-320a对于AQP1、AQP4均具有下调作用，能够使脑细胞中的内水积累减少，而将脑水肿情况减轻，同时对脑细胞进行保护；同时对miR-130a的表达进行抑制，能够将脑组织中的AQP4含量明显提高，而对脑细胞中水的进出情况进行稳定，从而使脑水肿的发生减少[6]。

MMPs（基质金属蛋白酶）是活性依赖于钙、锌等离子的一类蛋白水解酶。其能够对ECM（细胞外基质）进行降解，并对其完整性进行破坏，从而提高血脑屏障的通透性，导致脑水肿发生。在MMPs中其MMPs-9与缺血性脑卒中患者发生脑水肿的相关性最高，其主要是因miR-664与miR-132的靶基因均为MMPs-9，而患者出现脑出血后其两者的表达均会明显降低，从而使MMPs-9的表达增强，对脑水肿的形成进行促进。且在细胞外基质的形成中Versican是其重要的硫酸软骨素蛋白聚糖，而有临床相关研究显示，miR-143对于Versican mRNA的翻译具有抑制作用，且能够对ECM的形成进行抑制，从而使脑水肿病情加重[7]。

2.2.2 miRNA与脑缺血再灌注损伤

目前，在缺血性脑卒中患者的临床治疗中，因其患者的脑组织血供受到阻滞，故临床上主要是将患者的血流再通及时的恢复，迅速恢复脑组织缺血部分的氧气供应，同时给予相应的营养物质维持其正常代谢，并且代谢相关产物进行及时的清除等作为缺血性脑卒中患者的治疗原则。但在该类患者的血流再灌注治疗中，由于多种因素的影响，常常也会导致患者在治疗中发生进一步的功能障碍与组织受损等，其在临床上称为IRI（缺血再灌注损伤）。缺血性脑卒中患者发生IRI与其治疗中白细胞增多造成毛细血管出现阻塞、产生氧自由基将细胞毒性增强、高能磷酸化合物减少对能量代谢造成不利影响及细胞内出现钙元素超载对线粒体的功能及结构等造成损害等因素具有密切的关系。而随着医学技术不断的发展，临床上对于缺血再灌注损伤的相关研究也逐渐深入至基因水平研究。因在基因水平的调控中miRNA具有重要作用，因而，对缺血再灌注损伤与miRNA的相关研究也明显增多[8-11]。有临床研究对脑缺血大鼠再灌注后的脑组织与血浆中的miRNA表达情况进行监测显示，脑缺血在行再灌注治疗1d后，脑组织中许多miRNAs的表达均出现了明显的改变，且在血浆中miR-103与miR-107的表达情况均明显降低，且miR-19b与miR-290等的表达明显增强，并在2天后监测显示存有新miRNAs出现，表明脑缺血损伤与恢复等病理生理过程与miRNA均密切相关。且还有相关研究显示，再灌注后6h miR-29b在神经元细胞中的含量会增长2倍，在24h后会增强4倍，同时miR-21也会增加2倍；受到缺血性刺激体内外miR-497的表达均会明显增强[12-15]。而在患者发生脑缺血损伤后，miR-497的表达增强，能对bcl-2等抗凋亡基因的表达进行抑制，而对脑细胞的凋亡进行促进。

3 总结与展望

miRNA是一种新型调控因子，在缺血性脑卒中患者动脉粥样硬化病变、脑水肿及IRI等发生及发展过程中均广泛参与、存在。在临床上对于miRNA的相关研究受到关注程度及重视程度等均不断在提高，已有大量研究均表明不仅可将miRNA作为一些疾病诊断、分型及预后评价的特异性分子标志物，同时也可将其作为一些疾病治疗的新手段。而对于miRNA与缺血性脑卒中，是否能够将其作为诊断分型的标志物及有效的治疗靶标，还需对miRNA的作用机制、功能及靶基因等进行更深一步的研究，为其临床应用提供科学的依据。

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