杨文梅综述,植枝福,刘俐伶,岳锦春,庞丽红△审校(广西医科大学第一附属医院妇产科,广西南宁500)
微小RNA(miRNA)是一种内源性非编码小RNA,以完全或非完全互补的方式与其靶基因相结合,通过影响靶基因转录或翻译调控细胞发育、分化、增殖、凋亡,以及疾病的发生、发展等。miRNA被用于多种疾病发病机制的研究。早期主要集中于肿瘤、免疫性疾病等研究中。近年来,越来越多的学者将miRNA用于妊娠的相关研究中,在妊娠生理、异常妊娠、妊娠期并发症等方面均进行了相关研究。本文就miRNA在妊娠中的研究进展作一综述。
miRNA在整个妊娠期间具有重要作用,其参与了内膜容受性、受精卵着床、胎儿发育、胎盘功能、分娩过程等环节。ALTMÄE等[1]通过采集健康妇女容受期内膜组织及容受期前内膜组织进行基因测序发现,容受期内膜组织hsa-miR-30b和hsa-miR-30d显著升高,hsamiR-494和hsa-mir-923在容受期子宫内膜表达下调。其可能通调节靶基因——钙蛋白酶抑制蛋白、囊性纤维化跨膜转导调节因子、成纤维生长因子受体2、白血病抑制因子(LIF)等调节子宫内膜容受性。miRNA及其目标基因可能在子宫内膜容受性的形成中扮演着重要角色。
胚胎着床是哺乳动物生殖的至关重要的一步。胚胎着床是活性胚胎与子宫相互对话,并建立紧密联系的复杂过程。在雌激素和黄体酮的协同调控下,一些黏附分子、细胞因子和生长因子等呈时空特异性表达,许多信号通路间的相互协作对胚胎着床至关重要。近年来发现,miRNA等非编码RNA也参与了胚胎着床的分子调控网络[2]。miRNA-101a、miRNA-199a在植入小鼠子宫中呈时空表达,通过转录后调控胚胎植入的关键基因——环氧化酶2的表达,调节胚胎植入[3]。此外,还有许多影响着床的其他关键基因也与miRNA相关,如miRNA-181的表达对胚胎植入的发生至关重要[4]。miRNA-181的瞬态和长时间转基因表达导致植入受损。miRNA-181能直接作用于靶基因LIF,使LIF表达下调,从而抑制胚胎着床。
妊娠属孕产妇特有的生理过程,胚胎形成类似于同种异体移植过程,这时对母体而言其属半同种异体抗原,妊娠的成功在很大程度上便是成功的妊娠免疫耐受状态。miRNA在生物过程中发挥者重要的监管作用,包括免疫监管环境。最近有研究表明,miRNA参与了孕期免疫耐受的建立。精液接触有助于激活子宫内膜基因表达和免疫细胞变化,miRNA参与了产生耐受性树突状细胞和T淋巴细胞,不仅影响随后的妊娠质量,还影响后代的健康[5]。
miRNA在胚胎发育过程中也具有重要作用。PERNAUTE等[6]研究证实,miRNA参与调节细胞信号和早期胚胎的体内平衡。具体而言,miRNA通过细胞外信号调节激酶信号通路调节胚外内胚层,以及细胞周期进程外胚层的胚外组织和细胞凋亡。HIGASHIJIMA等[7]研究发现,miRNA-518b、miRNA-1323、miRNA-516b、miRNA-515-5p、miRNA-520 h、miRNA-519d、miRNA-526b 在胎儿生长受限患者中表达下调。
有研究发现,miRNA在小鼠和人胎盘中高表达,某些miRNA在胎盘的发育过程中发挥着重要功能。2004年SEITZ等[8]采用Northern印迹杂交方法在小鼠胎盘组织中检测到一系列 miRNA(miRNA-B6、miRNA-C3、miRNA-A24、miRNA-C2、miRNA-M)表达,推测 miRNA在胎盘生长、发育过程中发挥了一定的基因调控作用。此外,CHIM等[9]应用实时定量聚合酶链反应(PCR)技术检测了母体血浆中胎盘来源的157个miRNA的表达,并检测了这些miRNA在母体血浆中的稳定性,发现4个胎盘来源 miRNA(miRNA-141、miRNA-149、miRNA-299-5p、miRNA-135b)在孕期母体血浆中高表达,其中miRNA-141在母体血浆中的水平随妊娠进展而增高,且其稳定性高于胎盘催乳素等孕期血浆标志物,提示胎盘来源的miRNA可作为新的监测孕期进展的分子标志物。已有研究证实,miRNA表达异常与一些胎盘疾病、糖尿病及妊娠期高血压疾病等相关[10-12]。此外,mi-RNA-17-92、miRNA-371-3、C19MC 也与胎盘功能有关[13]。
2010年HASSAN等[14]在宫颈组织中检测出226种miRNA。比较了自发性阴道分娩孕妇和无自发性阴道分娩孕妇宫颈组织miRNA表达的差异,结果显示,自发性阴道分娩孕妇宫颈组织中miRNA-223、miRNA-34b、miRNA-34c表达明显升高。其通过调节可能的靶基因Toll样受体3和紧密连接蛋白8的表达参与了宫颈扩张。可通过监测血液中miRNA-223、miRNA-34b、miRNA-34c表达情况帮助判断宫颈软化扩张趋势,有助于对早产的诊断和评估。还有研究表明,miRNA-200a在孕激素受体功能下降导致的早产中具有重要作用[15]。
子痫前期是妊娠特有疾病,表现为妊娠20周后出现收缩压大于或等于140 mmHg(1 mm Hg=0.133 kPa)和(或)舒张压大于或等于90 mm Hg伴蛋白质大于或等于0.3 g/24 h或随机尿蛋白(+)。是孕产妇和新生儿死亡的主要原因之一。子痫前期的发病机制涉及滋养细胞增殖、迁移和侵袭能力不足导致的间质浸润过浅和子宫螺旋动脉重塑不良。最近有研究表明,miRNA参与了子痫前期的发展[16-18]。与健康孕妇胎盘组织比较,子痫前期患者胎盘中存在一群差异性表达的miRNA。而很多子痫前期相关miRNA的靶基因与细胞增殖和侵袭有关。miRNA-141在子痫前期患者胎盘组织中表达上调,miRNA可调节滋养细胞侵袭力及细胞间信号传导[19]。LU等[20]研究发现,miRNA-137通过调节靶基因——雌激素相关受体能显著减少子痫前期患者胎盘滋养细胞增殖和迁移能力,可能成为该疾病基因治疗的潜在靶基因[21]。此外,miRNA的靶基因还参与了子痫前期患者血管内皮细胞损伤过程。
妊娠期糖尿病(GDM)指妊娠期首次发生或发现的糖代谢异常,我国GDM发生率为1%~5%,近年来有明显增高趋势[22]。miRNA在GDM中的研究也逐渐成熟。李伟等[23]选取GDM孕妇和健康孕妇分娩后胎盘组织,采用测序及荧光定量PCR法检测miRNA,利用数据库对miRNA靶基因进行分析,结果显示,GDM孕妇胎盘组织中胰岛素信号通路相关的47种miRNA表达水平升高,5种表达降低。荧光定量PCR检测发现,GDM组孕妇hsa-miRNA-548am-5p、hsa miRNA-95-5p表达明显升高;而hsa-miRNA-1246表达明显降低。部分miRNA靶基因可对PI3K等靶点发挥调节作用,参与GDM的发病。王晓晶等[24]采用TaqMan探针法检测GDM孕妇与健康孕妇单核苷酸多态性位点基因型,比较两组孕妇各单核苷酸多态性位点等位基因和基因型频率的差异,结果显示,hsa-miRNA-27a基因rs895819位点与GDM相关,C等位基因降低GDM的发病风险。miRNA-132、miRNA-29a和miRNA-222[25]在GDM孕妇中低表达,由于能在循环血液中检测到,可能作为GDM的生物标志物。
近年来,与妊娠相关miRNA的研究取得很大进展。从基因筛查到靶基因的预测及功能测定,从发病机制研究到逐渐延伸至疾病的干预和治疗,已一步步在前进。然而,近期研究还有很大的探索空间:(1)很多研究者在相同的研究方法下取得的结果存在差异,其原因可能与miRNA的种类较多、miRNA在妊娠期的动态变化、取材部位不同等有关;(2)miRNA在妊娠中的作用及相关机制还有很多未知空间,如miRNA对妊娠期免疫耐受具有至关重要的作用,但很少有研究特定的miRNA在各种免疫细胞中如何参与调节免疫细胞的发展;(3)miRNA与妊娠期特有疾病的研究越来越受到重视,由于能在循环血液中监测到miRNA,在妊娠期特有疾病领域miRNA具有临床诊断价值和评估预后的价值,目前,较有潜力的代表就是miRNA-21和miRNA-132[26]。miRNA在妊娠期疾病的靶向治疗方面也具有前景,尚需不断研究和探索。
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