MicroRNA在HBV相关性肝纤维化中作用的研究进展

戢敏，陈星，刘娇，王川林，梅怡晗，梅小平

(1 川北医学院，四川南充637000；2 首都医科大学)

乙型肝炎病毒(HBV)感染是诱发肝纤维化病变的关键因素。HBV在慢性乙型肝炎(简称慢乙肝)患者体内复制，诱发机体免疫系统清除HBV，同时激活机体免疫病理反应，诱导肝星状细胞(HSC)活化与增殖，肝细胞间基质增加和(或)降解减少并在肝细胞间过度沉积，导致肝组织炎症反应发生并持续进展，诱导肝纤维化形成。研究证实，肝纤维化组织中的微小RNA(MicroRNA)表达与健康肝组织存在明显差异，差异表达的MicroRNA有望成为肝纤维化诊断及治疗的标记物[1]。HBV基因组本身能编码大量的MicroRNA，通过与HBV或宿主细胞编码的靶基因组合，发挥免疫逃逸或对抗宿主细胞的抗病毒作用，宿主MicroRNA通过调节HBV基因表达而调控HBV复制，HBV又通过宿主细胞MicroRNA通路促进HBV在体内复制[2]。本研究对MicroRNA在HBV相关性肝纤维化中作用的研究进展进行综述。

1 与HBV相关性肝纤维化有关的MicroRNA

MicroRNA通过上调肝纤维化抑制因子和下调促肝纤维化因子表达水平而发挥抑制肝纤维化作用，反之则促进肝纤维化的发生[3,4]。研究发现，MicroRNA中的miR-29与肝纤维化的发生发展关系最为密切，其主要通过定向抑制胶原纤维合成与释放，降低ECM表达，调控肝纤维化。在HSC中miR-29及其家族成员表达可抑制细胞间基质表达。四氯化碳致肝纤维化小鼠肝组织中miR-29表达降低[5]。肝纤维化组织中miR-122、miR-19和miR-199表达与纤维化程度呈负相关。晚期肝纤维化患者血清miR-29a水平降低，miR-122在肝纤维化和肝细胞癌患者中表达失调[6]。Murakami等[7]分别对HBV相关性肝纤维化患者和四氯化碳诱导鼠肝纤维化组织进行研究，筛选肝纤维化相关MicroRNA，初筛出miR-125a-5p、miR-199a-5p、miR-199b、miR-199b*、miR-200a、miR-200b、miR-31、miR-34a、miR-497、miR-802等均与肝纤维化进程密切相关；并发现人鼠共表达的miR-199a、miR-199a*、miR-200a和miR-200b亚型均与肝组织纤维化的发生发展呈正相关。马兆龙等[8]研究发现，与健康人相比，HBV相关性肝纤维化伴肝硬化形成患者及肝癌患者肝组织MicroRNA水平上调2倍以上的有hsa-miR-602、hsa-miR-126-5p、hsa-miR-210、hsa-miR-671-5p、hsa-miR-30b*、hsa-miR-572，下调2倍以上的有hsa-miR-143、hsa-miR-199a-5p、hsa-miR-195、hsa-miR-27a、hsa-miR-99a、hsa-miR-519e、hsa-miR-130a、hsa-miR-597，提示在HBV感染后不同免疫状态下均有MicroRNA的参与。

2 MicroRNA与HBV相关性肝纤维化的关系

肝纤维化是由多种病因所致肝细胞外弥漫性细胞间基质过度沉积的病理生理过程[9]，其发生的关键环节是HSC活化，各种导致肝组织损伤的促炎性细胞因子、氧化应激产物释放等均可直接或间接激活HSC，进而在肝细胞外产生大量细胞间基质。肝纤维化的发生主要是细胞间基质在肝细胞间过度沉积；其次为氧化应激效应，HBV持续感染增加活性氧(ROS)表达[10]。过度的ROS可直接影响HSC的活化及表达水平，活化后的HSC通过活化信号转导通路及转录因子激活NF-κB及单核细胞趋化蛋白1，进而上调肝纤维化相关基因的表达水平。组织金属蛋白酶抑制因子(TIMP)和基质金属蛋白酶(MMP)间平衡是细胞间基质动态稳定的基础，MMP主要降解ECM组分[11]，而TIMPs可结合MMP，从而导致胶原降解受限[12]，二者比例失衡亦是导致肝纤维化发生的重要因素[10]。miR-29能够靶向下调细胞间基质合成相关基因的表达水平，可通过调控HSC参与肝纤维化的发生。miR-29及其家族成员可在HSC中显著下调，直接或间接调控肝组织纤维化的发生[13]。对HBV相关性肝纤维化患者和四氯化碳诱导下的鼠的肝纤维化组织研究发现，TGF-β高表达与肝组织纤维化程度呈负相关。miR-29、miR-122和miR-199等因子的表达水平与肝组织炎症程度和肝纤维化程度均呈负相关，其中miR-29a表达水平与晚期肝纤维化患者的关系最为密切[14]。MicroRNA通过调控HSC、肝纤维化相关信号通路、肝纤维化形成等环节参与肝纤维化的发生发展。

2.1 MicroRNA对HSC的调控作用 HSC是肝纤维化发生的效应细胞，其中心环节是HSC被激活、增殖并转化为肌成纤维细胞，分泌以胶原蛋白为主的细胞外基质(ECM),当ECM的产生超过其降解时则发生肝纤维化[15]；而HBV感染、饮酒是HSC激活与活化的主要诱因。MicroRNA可影响促肝纤维化信号通路及HSC活化、增殖和凋亡，直接或间接调控肝组织纤维化的发生发展过程。

2.1.1 MicroRNA对HSC激活、增殖的调控作用 HSC活化、增殖主要通过TGF-β1/Smad信号通路途径而实现[14]。TGF-β是最强的致纤维化因子，MicroRNA通过调节TGF-β/Smad信号通路而调节活化的HSC。TGF-β与相关膜受体结合后被激活，同时进一步活化相关膜受体，招募相同受体下游Smad家族蛋白，激活、活化Smad蛋白，导致MicroRNA对TGF-β/Smad信号通路的阻碍作用，从而发挥对HSC激活、增殖的调控作用，阻止HSC活化与增殖，抑制肝纤维化的发生与进展。Noetel等[17]研究了大鼠原代HSC自发激活的过程，发现肝纤维化组织中miR-9、miR-125b及miR-128表达明显上调，并与肝组织纤维化程度呈正相关。Venugopal等[18]研究发现，在四氯化碳诱导的大鼠肝纤维化HSC中miR-150、miR-194表达下调，提示miR-150、miR-194对HSC活化、增殖具有一定的抑制作用。Lakner等[19]通过对大鼠肝纤维化组织及HBV相关性人肝纤维化组织的研究发现，鼠与人纤维化肝组织中活化的HSC中miR-19b表达水平均显著降低；将miR-19b转染至活化HSC中可使HSC逆转为静息状态的HSC；提示miR-19b对HSC活化具有明显的抑制作用，这可能与miR-19b抑制TGF-β/Smad信号通路的信息传递作用有关。Wang等[20]报道，miR-181a/b在经TGF-β131处理的HSC T6中表达水平上调，提示miR-181a/b可促进HSC活化与增殖，从而促进肝组织纤维化的发生发展。

2.1.2 MicroRNA对HSC凋亡的调控作用 目前已知的HSC凋亡通路主要有Bcl-2、NF-κB等[21]。Guo等[22]研究了大鼠原代HSC与活化HSC MicroRNA表达谱变化，结果显示miR-15b和miR-16可抑制Bcl-2表达，激活半胱天冬酶(caspases-3、caspases-8、caspases-9)，进而诱导HSC凋亡。Wei等[23]分析了 miR-21 对 HSC 的调控机制，证实miR-21靶基因具有促进HSC凋亡和抑制HSC激活的作用。HSC 的凋亡机制是多途径参与的过程，各条凋亡途径看似相互独立，实质上存在内在联系并相互影响[24]。

2.2 MicroRNA对肝纤维化相关信号通路的调控作用 研究证实，多种信号通路可调控肝纤维化的发生发展过程，主要为TGF-β/Smad、Wnt/β-catenin、p38 MAPK和P13K/Akt信号通路。TGF-β参与HSC增殖、活化、凋亡、细胞间基质生成、沉积和降解，是调控肝纤维化的核心信号通路[25]。TGF-β/Smad可抑制正常肝细胞的增殖与活化，诱导、激活HSC，导致细胞间基质在肝细胞间沉积。激活TGF-β/Smad信号通路能够显著降低MMP的表达水平，增加TIMP表达量，降解细胞间基质，进而抑制或阻止肝组织纤维化的发生发展。在肝纤维化过程中，激活的TGF-β/Smad信号通路可上调抗纤维化因子的表达水平。目前MicroRNA对TGF-β/Smad信号通路调控作用的研究日益受到关注，其有望成为肝组织纤维化防治研究的突破点。Sun等[26]研究发现，Wnt/β-catenin和TGF-β信号通路的上游靶基因是miR-200a，miR-200a可通过调控信号通路抑制肝纤维化发生，延缓或阻止肝纤维化进程。Li等[24]研究表明，PI3K/Akt信号通路的活化作用受到miR-33a调控，从而促进肝纤维化进程；而miR-214可通过对PI3K/AKt通路的负性调控从而加速肝纤维化进程[28]；证实miR-133a可通过调控TGF-β/Smad信号通路而抑制肝组织纤维化。

综上所述，MicroRNA参与了对HSC活化、增殖以及凋亡过程的靶向调节，可直接或间接发挥对HBV相关性肝组织纤维化发生发展的促进或抑制作用，但其分子生物学机制有待进一步深入研究。