miRNA在系统性红斑狼疮患者T细胞中的作用及机制研究

杨晓兰，石力予，钱钧

(哈尔滨医科大学 微生物学教研室，哈尔滨 150081)

miRNA为内源性非编码RNA，可以在转录或翻译水平调节基因的表达[1]。miRNA具有多种生物学功能，如参与细胞发育、分化、凋亡及免疫应答等[2]。miRNA表达和功能异常已经在多种自身免疫性疾病中被发现，如系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus，SLE)[3]、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)[4]和系统性硬化症[5]等。

SLE是一种女性多发的、累及多脏器的、慢性自身免疫性疾病，具体发病原因和病理机制并不明确。近期研究发现，免疫细胞，特别是T细胞在SLE的发生、发展中发挥重要作用。表观遗传调控异常、T细胞异常激活及信号转导异常、细胞因子产生异常和T细胞亚群的分化异常等都促进了SLE的发展[6]。研究发现，miRNA在SLE患者T细胞中异常表达，并可影响T细胞生物学功能，促进SLE的进展。本文对SLE患者中的miRNA在T细胞中的作用及其致病机制进行综述。

1 miRNA在表观遗传改变中的作用

表观遗传失调，包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA在自身免疫性疾病，尤其是SLE中发挥重要作用[7]。DNA甲基化和组蛋白修饰的异常会导致狼疮患者自身免疫相关基因表达异常增加[8]。miRNA通过调节转录因子或增强子与顺式调节元件的结合、启动子区的DNA甲基化，参与SLE的发生、发展[9]。

miR-21、miR-126和miR-148a是3种与DNA甲基化相关的miRNA。在SLE患者中发现miR-148a和miR-126的表达增加，其通过直接与DNA甲基转移酶1(DNA methyltransferase 1，DNMT1)结合而抑制DNA转录活性，最终导致DNA去甲基化；另一方面，miR-21通过与RAS鸟嘌呤释放蛋白1相互作用而间接抑制DNMT1的活性[10]。最近研究发现，狼疮 CD4+T细胞内维持铁稳态的调节剂3-羟基丁酸脱氢酶2(3-hydroxybutyrate dehydrogenase 2，BDH2)表达降低，造成细胞内铁升高，总体DNA羟甲基化水平升高，而甲基化水平降低，造成免疫基因过表达。而BDH2是miR-21的靶基因，这表明miR-21也可以通过抑制BDH2表达来促进CD4+T细胞中的DNA脱甲基[11]。

与健康对照比较，SLE患者的CD4+T细胞甲基化程度显著降低[12]。SLE女性患者的X染色体脱甲基，可能是SLE患者中女性占主导地位的原因之一[13]。另一项研究通过比较健康男性和女性的实验性去甲基化的T细胞以及SLE男性和女性患者的T细胞中的mRNA和miRNA表达谱，发现女性相对于男性而言，miR-98、let-7f-2*、miR-188-3p、miR-421和miR-503过度表达;其中miR-98和miR-188-3p靶向胱硫醚β-裂解酶(cystathionine β-lyase，CBL)，而CBL可以通过抑制ζ链关联蛋白激酶70的激活以降低TCR激活的阈值并增强信号转导;这证明了T细胞中CBL的下调可能会改变TCR的信号转导途径，与狼疮发病相关[14]。

2 miRNA在T细胞异常激活及信号转导异常中的作用

TCR-CD3复合物决定了T细胞的免疫应答。TCR与MHC分子呈递的抗原特异性结合，而CD3亚基将信号传递到细胞质中以激活信号转导。在SLE患者T细胞中CD3ζ链的下调导致钙离子内流增加及IL-2表达降低。钙离子内流增加导致miR-524-5p和miR-449b在SLE患者T细胞中过表达，且miR-524-5p的表达水平与SLE活动评分直接相关[15]。在体外急性淋巴细胞白血病MOLT-4 细胞中的研究发现，miR-214靶向结合CD3ζ使其表达降低[16]，从而使CD3ζ信号转导被FcRγ信号通路取代，导致T细胞信号转导增强，表明miR-214可能具有调控T细胞活化的功能。

3 miRNA在T细胞的细胞因子分泌异常中的作用

3.1 miRNA与IL-2有证据表明，细胞因子和趋化因子的异常表达可以导致免疫失衡，并在SLE的发病机制中发挥作用。SLE患者T细胞分泌的IL-2减少并对IL-2的应答降低[17]。IL-2信号会影响细胞分化、免疫反应和各种淋巴细胞亚群的平衡，尤其是Treg[18]。狼疮小鼠中低水平的miR-200a-3p会影响E盒结合锌指蛋白1和C末端结合蛋白2的复合物与IL-2启动子的结合并抑制IL-2产生[19]。此外，T细胞中miR-31的表达明显降低，其靶基因RhoA表达增强，导致IL-2产生减少，这为T细胞产生IL-2能力减弱的现象提供了新的机制[20]。已有研究发现，细胞因子信号转导抑制分子1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)和蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase type 2A，PP2A)是IL-2的负调节剂。在狼疮Treg中miR-155表达降低导致SOCS1表达升高，造成Treg对IL-2的应答降低[21]。另一项研究发现，miR-155通过抑制PP2A的正调节剂环磷腺苷效应元件结合蛋白，间接抑制PP2A的表达。而在青少年SLE患者的PBMC中，miR-155表达明显降低，PP2A催化亚基(PP2A catalytic subunit，PP2Ac)表达明显增加，这表明miR-155-PP2Ac在调节IL-2释放中发挥作用[22]。

3.2 miRNA与IL-17在人和小鼠模型中，IL-17在SLE进展中起重要作用。IL-17能够促进炎症和募集免疫细胞，从而促进狼疮性肾炎的进展[23]。在IL-17参与SLE发病机制的研究中也证明，IL-17水平与疾病的严重程度相关[24]。miR-451a的表达降低可以减少CD4+CD69+T细胞和CD4+/CD8+T细胞的数量以及IL-17a和IL-4的水平。但miR-451a在SLE小鼠模型的脾脏和胸腺中表达增加[25]。miR-30a可以抑制IL-17介导的NF-κB和丝裂原活化蛋白激酶活化，从而导致炎性细胞因子和趋化因子的产生减少。在SLE患者和小鼠模型中miR-30a表达下调，可能加剧IL-17介导的炎症[26]。

3.3 miRNA与其他细胞因子SLE的特征之一是自身抗体的产生，这与B细胞过度活化和异常分化密切相关。IL-10可以增强B细胞活化、增殖和分化，并且SLE患者中IL-10的表达升高与抗dsDNA抗体滴度相关[27]。miR-410在SLE患者T细胞中表达降低，可以通过靶向结合STAT3调节IL-10的表达[28]。另一项研究发现，miR-410是狼疮性肾炎发病机制中的一种新的关键因子，它通过直接结合IL-6的3＇UTR以降低IL-6表达(IL-6的表达与疾病活动评分呈正相关)，并在小鼠肾小球系膜细胞中下调TGF-β1，抑制纤维化[29]。此外，在SLE患者的CD4+T细胞中miR-142-3p和miR-142-5p明显下调，导致CD84和IL-10表达升高[30]。

4 miRNA在T细胞亚群改变中的作用

Treg通过调节效应T细胞的活性来协调免疫反应，维持免疫耐受和免疫稳态。研究发现，处于疾病活跃期的SLE患者体内Treg缺乏，且Treg/Th17降低，提示T细胞亚群之间的失衡可能是SLE中促炎反应增加的原因[31]。STAT3是Th17和滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cell，Tfh)分化的关键信号转导因子。miR-125a和miR-125b在SLE患者的T细胞中表达下调，导致其靶基因STAT3的高表达，增加Th17的分化[32]。叉头转录因子O1(forkhead box O1，Foxo1)被认为是Th17分化的抑制剂，miR-873在SLE患者PBMC中表达升高，并通过下调Foxo1促进Th17分化[33]。miR-663在SLE患者骨髓源性间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell，BMSC)中表达增加，其通过降低BMSC分泌TGF-β1，使Tfh/Treg升高。因此，BMSC中的miR-663可能成为与Tfh/Treg失衡有关的自身免疫性疾病的新靶标[34]。

5 miRNA在T细胞凋亡异常中的作用

与正常对照比较，SLE患者中淋巴细胞的凋亡速率加快，向细胞外释放的核小体物质增加。淋巴细胞异常凋亡可能提供了细胞外的核自身抗原，以驱动免疫反应并形成免疫复合物，增加了SLE发病的可能性[35]。SLE患者CD4+T细胞中低表达的miR-98可以通过靶向Fas调节其介导的凋亡信号通路而诱导凋亡[36]。凋亡抑制蛋白5(apoptosis inhibitor 5，API5)是一种细胞凋亡抑制蛋白，SLE患者T细胞中过表达的miR-224抑制API5蛋白的表达，加速了T细胞凋亡，为SLE患者T细胞凋亡增加的现象提供了另一种可能的解释[37]。

6 展望

SLE是一种临床表现多样、复杂的自身免疫性疾病，其特征是自身免疫耐受缺陷。T细胞在免疫反应中发挥至关重要的作用，被认为是SLE发病机制的核心参与者，而miRNA是淋巴细胞分化和选择的重要调节剂。综上所述，miRNA通过调节T细胞的信号转导、T细胞细胞因子的产生及T细胞细胞亚群的改变等，参与SLE的发生、发展，这为了解SLE的发病机制及治疗提供更多的研究思路。