长链非编码RNA与缺血性脑卒中研究进展*

王 艳 谭 昙 刘纯宏 蓝 艳 韦叶生

（右江民族医学院附属医院，1 检验科，2 皮肤科，百色 533000；3 桂林医学院附属医院检验科，桂林 541000）

缺血性脑卒中（ischemic stroke）是一种脑供血不足导致的脑组织坏死，治疗窗口短、早期诊断缺乏、死亡及致残率高，严重危害中老年人健康。目前，缺血性脑卒中分子机制仍不明确，早期诊断标志物缺乏，迫切需要寻找有效预防手段，积极诊断方法和快速救治措施。长链非编码 RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是长度大于200个核苷酸且无编码功能的分子。lncRNA参与增殖分化、凋亡自噬等生物学过程，于转录水平和转录后水平调控表达。近年，缺血性脑卒中患者和动物模型中数百个异常表达的lncRNA[1-2]被发现。差异表达的lncRNAs可能参与缺血级联的分子过程。缺血性脑卒中相关lncRNA的研究可概括为“对缺血性脑卒中有保护作用的lncRNA”、“对缺血性脑卒中有损伤作用的lncRNA”2类。现就缺血性脑卒中疾病进展中部分相关lncRNA做如下分析，展望其研究前景。

1 缺血性脑卒中有保护作用的lncRNA

1.1 MALAT1

MALAT1编码基因位于人染色体 11q13，此lncRNA存在于细胞核核小体核斑区，长约8.1kb。在人类各组织中MALAT1具有较高表达丰度。近年来研究显示，MALAT1除与多种癌症存在相关性外，也在缺血性脑卒中中发挥重要作用。Zhang 等[3]指出MALAT1在氧糖剥夺（oxygen-glucose deprivation，OGD）以及大脑中动脉栓塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO）模型的脑微血管内皮细胞中表达均升高；沉默大鼠脑微血管MALAT1，脑微血管内皮细胞的促凋亡因子如细胞死亡调节子、促炎因子如白介素-6（interleukin-6，IL-6）、单核细胞趋化蛋白1以及E-选择素表达上升，与正常对照组相比脑组织的梗死面积增大，运动、感觉功能障碍加重，神经功能评分降低。提示MALAT 1通过抑制内皮细胞的凋亡与炎症反应发挥对脑血管缺血缺氧损伤的保护作用。MALAT1被认为是上调程度最高的OGD反应性内皮lncRNAs之一[2]。研究显示MALAT1通过多种途径比如结合miR-145、参与15-LOX1/STAT3信号通路，参与OGD下的血管生成，促进脑微血管内皮细胞（brain microvascular endothelial cell，BMEC）增殖[4-5]。此外，MALAT1作为miR-26b的内源竞争RNA（competing endogenous RNAs，CeRNA）抑制miR-26b的表达从而上调ULK2表达促进氧糖剥夺/再氧合（oxygen-glucose deprivation/reoxygenation，OGD/R）条件下BMEC自噬和生存[6]。综上，MALAT1能够抑制内皮细胞凋亡与炎症，促进内皮细胞增殖，血管生成以及自噬生存从而减少缺氧缺糖状态的损伤。由此预测MALAT1在缺血性脑卒中损伤中有保护和愈合特性，并有可能成为脑血管病治疗及其预后的生物标志。

1.2 ANRIL

ANRIL的编码基因位于染色体9p21，属反义非编码RNA，大小约3.8kb。ANRIL不仅在血氧供应不足的心肌模型中调控细胞的增殖与凋亡[7]，也与缺血性脑组织的病理过程紧密相关。在大鼠脑梗死模型中，显著升高的ANRIL（超过正常对照组1.5倍）激活IκB/ NF-κB通路，上调血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）促进血管生成[8]。Feng等[9]研究表明，急性缺血性脑卒中患者血浆中 ANRIL的表达升高，超敏C反应蛋白、肿瘤坏死因子-α和IL-6水平降低与ANRIL水平呈负相关，而白介素-10水平升高与之呈现正相关，提示ANRIL可能通过调节炎性细胞因子表达发挥抗炎作用。在大陆汉族群体中，Yang等[10]研究表明缺血性脑卒中患者的ANRIL表达高于对照组，ANRIL变异体rs2383207、rs1333049与男性的缺血性脑卒中风险显著相关。这些结果提示，ANRIL可能参与脑缺血缺氧损伤过程，抑制炎症反应，促进血管生成，且ANRIL的遗传多态性与缺血性脑卒中也有相关性。

1.3 SNHG12

SNHG12最初在癌细胞中被发现，且在癌细胞的增殖和迁移中起着关键作用。Zhang等[2]研究表明，缺氧缺糖（OGD）曝露16 h后脑微血管内皮细胞中147个lncRNAs出现上调，而SNHG12是上调最高的lncRNAs之一。上调的SNHG12可减轻细胞损伤、诱导自噬，敲除SNHG12则加重细胞凋亡与炎症[11-12]。在OGD/R条件下，与阴性对照组相比，Yin等[13]研究指出SNHG12通过靶向miR-199a上调SIRT1，激活AMPK通路逆转miR-199a对脑微血管内皮细胞的损伤，改善炎症反应和血管生成。与此同时，Zhao等[14]报道SNHG12的过表达改善MCAO小鼠梗死边界区神经功能恢复，降低梗死体积和miR-150表达，升高血管密度和VEGF表达。以上提示，miR-199a/SIRT1/AMPK通路和miR-150/VEGF通路在SNHG12促进缺血性卒中血管生成中发挥重要作用，调节缺血损伤。

2 缺血性脑卒中有损伤作用的lncRNA

2.1 MEG3

MEG3是位于14号染色体的1.6 kb母体表达印迹基因。MEG3是一种肿瘤抑制基因，与多种类型的癌症及其预后相关[15]。在MCAO小鼠大脑和OGD处理的HT22神经元细胞中，MEG3表达均增加3倍以上。敲低MEG3后，水肿和梗死体积减少，神经行为评分增加。其机制研究指出，MEG3通过P53促进MCAO小鼠神经元凋亡、增加梗死体积[16]。与此同时，Liu等[17]研究表明MCAO小鼠或OGD神经元中上调MEG3可作为ceRNA，竞争性抑制miR-181b表达导致12/15-LOX上调，进而诱导神经元死亡。Yan等[18]证实，PDCD4/miR-21也是MEG3介导缺血性神经元死亡的信号通路。以上表明，MEG3介导OGD/R下神经元死亡的具体机制仍在探索中。此外，回归分析显示MEG3是缺血性脑卒中患者功能不良和死亡的独立预后标志物，48 h内MEG3表达水平较高的患者预后较差[19]。综上，MEG3为缺血性脑卒中神经元缺血损伤的细胞毒性因子，有潜力成为缺血性脑卒中神经元损伤程度及预后的标志物，应用于临床诊断。

2.2 H19

H19 是大小为2.3 kb 的印迹基因，且仅在母系等位基因中表达。逐渐增多的证据表明，H19 在MCAO、OGD 以及OGD/R模型中的表达水平均显著升高，并通过涉及神经元凋亡、神经炎症以及神经发生等过程参与缺血性脑卒中的病理生理过程[20-22]。目前，少量研究开始涉及H19遗传变异与缺血性脑卒中风险的关系。针对我国北方汉族人群的研究显示，与H19 rs217727 的CC+CT 基因型相比，TT 基因型增加了1.519倍缺血性卒中风险，这种作用在缺血性小血管卒中中更为明显，增高至1.941倍[23]。Wang 等[24]研究也证明H19rs21777C＞ T、rs4929984C ＞A 变异与缺血性中风的高风险有关，同时证实H19参与OGD 诱导的自噬过程，并指出H19 水平的升高抑制了DUSP5，从而激活EPK1/2和自噬，使细胞活力受损。由此可见，H19是缺血性脑卒中的潜在遗传标志物和治疗靶点，对缺血性中风中存在较高的诊断价值。

2.3 NKILA

NKILA是新近发现的lncRNA。其与核因子κB/抑制分子（nuclear factor-kappa gene binding/inhibitory kappa gene binding，NF-κB/IκB）相互作用形成稳定复合物，阻断转录因子NF-κB活化。而NF-κB信号通路是参与炎症、免疫、细胞生存等生理病理机制调控的关键通路[25]。研究显示，OGD/R处理的神经元细胞中NKILA上调与慢病毒载体过表达NKILA都抑制NF-κB信号，增加神经元细胞死亡。相反，shRNA沉默NKILA几乎逆转OGDR诱导的 NF-κB抑制，从而显著减弱神经细胞活力降低、凋亡和坏死的现象。其机制可能为OGD/R条件下miR-103和miR-107的下调诱导神经元细胞中NKILA上调，进而抑制NF-κB信号，介导神经元细胞死亡[26]。以上可看出，缺血性脑卒中中NKILA/NF-κB通路对神经元的活力有显著影响，有望成为衡量缺血性神经细胞损伤的敏感指标。进一步探究此通路的潜在机制、寻求特异靶点对缺血性神经细胞损伤的诊疗有重要意义。

众所周知，缺血性脑卒中是多因素疾病，发病机制仍未阐明。截止目前，lncRNA参与缺血损伤的研究主要集中在血管内皮细胞、神经细胞的生存、凋亡方面，炎症应激尤其是神经再生方向研究偏少。以上6种lncRNA部分功能已知，值得注意的是，自噬作为细胞稳态的重要分解代谢过程，是主要依赖溶酶体的防御机制。上述报道显示MALAT1与H19均参与OGD诱导的自噬过程。两者所参与的自噬对缺血性脑卒中涉及细胞的作用相反，前者通过自噬起到保护作用，而H19参与的自噬却呈现损伤作用。这种差异的原因可能是由于自噬的程度不同，所引起的效应不用。中度自噬可能保护内皮细胞免受细胞损伤，而过度自噬则对内皮细胞、神经元有损伤作用。其次，这可能与疾病进展程度有关，疾病进展程度不同，自噬的程度也不尽相同。缺血性脑卒中中lncRNA参与的自噬效应需更多的实验加以验证。此外，缺血性脑卒中涉及的相关lncRNA还有很多，每种lncRNA也可能存在多重作用，甚至扮演相反角色，在起到保护作用的同时，对另一靶点也可能是损伤作用。因此针对单个lncRNA的作用效果可能甚微，今后可以系统分析lncRNA参与缺血性脑卒中的精准机制。与此同时，lncRNA的遗传多态性与缺血性脑卒中的疾病易感以及疾病进展有相关性，逐渐引起人们的关注。少量研究证实ANRIL、H19以及MEG3 多态性与缺血性脑卒中风险存在相关性，具体机制有待进一步挖掘[27-29]。截至目前，依赖于lncRNA的诊断检测以及治疗领域仍存在大的空间，未来安全有效的临床用药途径也有待深究。

综上，lncRNA与缺血性脑卒中紧密相连，有潜力成为缺血性卒中的生物标志和治疗靶点，克服早期诊断困难、治疗窗口短、预后不佳等临床难点，为缺血性脑卒中的诊治提供科学依据。由此可见，lncRNA与缺血性脑卒中的相关性研究还处于初步阶段，具有广阔的研究前景，深入研究其作用机制是今后发展趋势。