微小核糖核酸140在机体疾病中的作用研究进展▲

王清坚 陈雅璐 王 兵 王明刚

(1 广西中医药大学第一附属医院办公室，南宁市 530001，电子邮箱：1458048325@qq.com；2 广西中医药大学研究生学院，南宁市 530001；广西中医药大学第一附属医院3 急诊外科，4 科研部，南宁市 530001)

【提要】 微小核糖核酸(miRNA)是一类非编码小分子RNA，主要通过与靶基因3′非翻译区结合来调控基因的表达。miRNA不仅在发挥生物学功能过程中扮演着重要角色，还参与包括肿瘤在内的多种疾病的致病机制。本文就miRNA-140在机体疾病致病中的作用研究进展进行综述。

微小核糖核酸(microRNA，miRNA)是一类短的非编码RNA，其通过抑制RNA的翻译或促进RNA的降解而成为基因表达的负调控因子。miRNA在人类基因中约占3%，调控人类近1/3的编码蛋白质基因，参与调节细胞增殖、分化、凋亡、能量代谢、肿瘤、内分泌激素分泌等细胞生理过程[1]。miRNA-140最早发现于斑马鱼中，随后人们发现其在人和鼠的软骨中同样有特异性表达。miRNA-140基因存在于人和鼠的第16号染色体短臂上含WW域E3泛素蛋白连接酶2(WW domain-containing protein 2，WWP2)的内含子区，由miRNA-140-5p和miRNA-140-3p两个转录本组成，二者均由前体miRNA(precursor miRNA，pre-miRNA)-140转录而来[2-3]。

研究显示，miRNA-140是参与人体疾病发生发展的重要因子，下调miRNA-140可促进Toll样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4)、白细胞介素(interleukin，IL)-6、IL-8、核因子κB(nuclear factor kappaB，NF-κB)的生成，促进类风湿关节炎、肺纤维化、软骨生成障碍的发生发展[4]；而上调miRNA-140则可促进阿尔茨海默病[5]、乳腺癌[6]的发生发展，但其对改善冠心病介入治疗后支架内再狭窄、抑制肺动脉高压具有积极作用[7]。本文就miRNA-140在机体疾病中的作用研究进展进行综述。

1 miRNA-140在炎症反应和纤维化中的作用

miRNA-140的缺失与炎症反应相关。研究表明，下调miRNA-140可激发炎症因子的产生，促进IL-6和IL-8的分泌，还可以通过TLR4/NF-κB途径增加炎症因子活性[8]。Li等[9]发现，类风湿关节炎患者的滑膜成纤维细胞增殖，miRNA-140-5p表达下调，TLR4上调。Duru等[10]还发现，miRNA-140可激活转化生长因子14的信号通路，启动其下游因子Samd3，导致胶原过度沉积，在肺纤维化中启动纤维化进程，促进肌成纤维细胞分化。此外，该研究还显示纤维连接蛋白是肺成纤维细胞中一个新的miRNA-140靶基因，提示miRNA-140是通过抑制肌成纤维细胞分化和炎症来对抗肺纤维化的关键保护因子。Wang等[11]也发现，在肺纤维化通路异常激活时上调miRNA-140可抑制转化生长因子生成，从而防止肺纤维化。

2 miRNA-140在软骨生成中的作用

miRNA-140是一种具有高度软骨特异性的miRNA，参与骨髓间充质干细胞的软骨分化，其在软骨形成和退变中发挥着重要的调控作用[12]。研究显示，miRNA-140在小鼠胚胎时期便开始表达并促进早期软骨的形成和发育，敲除miRNA-140基因的小鼠在胚胎时期即出现生长板软骨形成障碍[3]。研究显示，miRNA-140在骨关节炎软骨细胞中表达下降，且随病情加重而进一步减少[13]，另有研究证实，miRNA-140的表达水平与膝关节骨性关节炎的严重程度呈负相关[14]。此外，Luo等[15]发现，维生素D的活性代谢产物1,25-二羟维生素D3通过激活维生素D受体的转录而促进miRNA-140-5p表达，可针对性地抑制成骨细胞丝裂原活化蛋白激酶的信号转导，在小鼠胚胎时期的骨发育中具有促进作用，证实了miRNA-140在软骨发育中不可或缺。

SRY相关高迁移率族盒基因(SRY-related high mobility group-box gene，Sox)9在早期软骨细胞的发育、促进或抑制软骨细胞晚期成熟中具有关键作用，其还可促进miRNA-140表达[16]。Nakamura等[17]研究斑马鱼的软骨发现，Sox 9突变可导致miRNA-140的最初转录本缺失，而在人软骨细胞中敲除Sox 9后miRNA-140的表达显著下降，提示Sox 9是miRNA-140表达的上游调控物质。有研究表明，pre-miRNA-140的近端上游区域具有软骨细胞启动子活性[18-19]。miRNA-140作为具有软骨特异性的miRNA，可能是软骨发育和稳态的关键靶点[20]。

3 miRNA-140在阿尔茨海默病中的作用

miRNA-140是阿尔茨海默病发生发展的重要因子。既往研究认为，3′非翻译区(3′ untranslated region，3′ UTR)的延伸调控区调节阿尔茨海默病的整合素样金属蛋白酶10(a disintegrin and metalloprotease 10，ADAM10)表达[21]。新近研究发现，阿尔茨海默病患者大脑海马中的miRNA-140-5p在高通量miRNA阵列中表达增强[22]。miRNA-140-5p序列存在于ADAM10及其转录因子Sox 2的3′ UTR，并与ADAM10和Sox 2特异性相互作用，表明miRNA-140-5p可调控ADAM10的表达[21]。因此，miRNA-140对阿尔茨海默病的病理生理学具有重要影响。

4 miRNA-140在冠脉介入治疗术后支架内再狭窄中的作用

冠脉介入治疗术后的支架内再狭窄是目前冠心病术后康复的难题，所有患者术后均被要求按时按量服用抗血小板聚集药，但仍有部分患者存在支架内再狭窄问题。新近研究表明，miRNA-140与冠心病介入治疗后发生的支架内再狭窄相关，发生支架内再狭窄动脉中的miRNA-140-3p表达低于正常动脉[23]。此外，动物研究表明miRNA-140-3p可通过靶向调控转录因子C-myb和B淋巴细胞瘤2基因来降低血管成形术后再狭窄发生率[7]，这可能为预防冠脉介入治疗术后的支架内再狭窄提供新靶点。

5 miRNA-140在消化系统肿瘤中的作用

miRNA-140 与消化系统肿瘤关系密切，其低表达与肝癌[24]、胃癌[25]、胆道癌[26]相关。丁建花等[27]的研究显示，miRNA-140-5p在肝细胞癌组织中的表达量为癌旁组织中的0.496倍，且其低表达与脉管内癌栓的产生和肿瘤的低分化程度有关。王显艳等[28]发现，miRNA-140在人胃癌组织中的表达低于正常胃组织，而在细胞实验中，下调胃癌组织中的miRNA-140可使SGC-7901细胞(胃腺癌细胞)活力和侵袭能力下降，细胞周期被阻滞，组蛋白去乙酰化酶4表达被抑制。由此可见，上调miRNA-140可抑制胃癌细胞活力、改变细胞周期变化、凋亡、侵袭及下调组蛋白去乙酰化酶4从而发挥抑癌作用。此外，Yu等[26]证实了miRNA-140-5p可与细胞支架蛋白SEPt 2的3′UTR相互作用，在胆道癌中，高表达miRNA-140-5p可降低胆道癌细胞中的细胞支架蛋白SEPt 2蛋白浓度，抑制癌细胞增殖和集落形成，减弱癌细胞的侵袭性。由此可见，miRNA-140可作为肝细胞癌、胃癌、胆道癌诊断和治疗的一个潜在分子靶点。

6 miRNA-140在乳腺肿瘤中的作用

研究显示，miRNA-140-3p在乳腺癌组织中的表达高于正常乳腺组织，miRNA-140可通过靶向作用于转录因子Sox 2来调节乳腺癌起始肿瘤细胞[29]。在动物实验中，miRNA-140-5p在肿瘤组织中的表达较癌旁正常组织升高，其在浸润性导管癌中的表达也升高，但在基底样肿瘤中，miRNA-140-5p的表达降低，在淋巴结阳性组织中的表达比淋巴结阴性组织增加约13倍[30]。这些结果提示miRNA-140-5p可能是乳腺癌患者临床表型的重要决定因素，今后需要进一步研究miR140-5p在乳腺癌中的调控作用。

7 其 他

有研究表明，上调miRNA-140可直接抑制非小细胞肺癌中的miRNA-140/程序性死亡配体1/周期蛋白E途径，这可能为靶向治疗非小细胞肺癌提供新方向[31]。此外，上调精子中miRNA-140的水平可影响胚胎数量及质量[32]。miRNA-140还参与抑制子宫内膜上皮细胞的迁移和侵袭，因此miRNA-140与胚胎数量、质量以及胚胎能否在母体中着床关系密切，这可能是未来调控生育以及提高胚胎质量的作用靶点[33]。

8 小 结

miRNA-140是一个多功能的miRNA，其不仅可以作用于多个靶基因，还可以联合其他miRNA共同发挥作用，参与机体生长发育及疾病发生发展的过程，在标记肿瘤细胞、抑制肿瘤发生、侵袭和转移中具有重要作用。miRNA-140的调控网络十分复杂，深入研究其调控网络可以为调控生长发育，以及疾病治疗和诊断提供新思路。但目前的研究都是针对单个或少数几个基因进行功能验证，对miRNA-140与其他非编码RNA之间、miRNA-140各个靶基因之间的相互作用还不甚了解，仍需进一步研究探讨。