miR-361在心血管疾病的研究进展

叶蒙蒙，李 旎，徐国栋，邵国丰

(1.宁波大学医学院，宁波 315211；2.宁波市医疗中心李惠利医院 心胸外科，宁波 315041)

心血管疾病(cardiovasular disease, CVD)是一类严重影响人类生命健康的慢性疾病，多在动脉粥样硬化的基础上发生，主要包括心肌梗死、高血压、血管瘤、深静脉血栓形成等，由于我国老龄化人口增加，心血管疾病的发病率也开始急剧上升[1]。而随着近几年高通量技术的发展，对CVD的研究不断深入，发现微小RNA(microRNA, miRNA)在心血管疾病中发挥着重要作用，具有调控CVD发生发展的潜在机制。本文通过综合国内外近几年的相关文献，对miR-361在心血管方面的作用进行总结，希望能为心血管疾病的预防、诊断和治疗带来新的启发。

1 miR-361的生物学特征

miRNA是一类内源性单链非编码RNA分子，长度约21～23个核苷酸[2]，具有高度保守的特性，是主要的转录后基因调节因子，通过转录调控基因的表达，参与细胞增殖、分化、凋亡等生物学活动。miRNA在体内的生成是一个复杂的过程，包括细胞核内的加工和细胞质中的成熟，并涉及多条信号通路，以调控基因的表达。

miR-361在Xq21.2染色体上，位于Rab护送蛋白1的外显子9号和10号之间的内含子中，在体内生成2个成熟的miRNA：miRNA-361-3p和miRNA-361-5p[3]。其中miRNA-361-5p作用广泛、机制复杂，具有调节细胞生长分化、凋亡、自噬和应激反应[4]，在神经胶质瘤[5]、肺癌[6]、视网膜母细胞瘤[7]、乳腺癌[5-8]等恶性肿瘤中下调，而在宫颈癌[9]中表达上调，这些不同的结果说明miRNA-361在体内发挥着复杂且多变的作用，而且近几年的文献显示其在心血管方面同样具有研究价值。

近年研究表明[10-11]，长链非编码 RNA (long non-coding RNA, lncRNA) 可以发挥“海绵”作用，通过竞争性结合miRNAs调控靶基因的表达。mRNA与lncRNAs存在多种miRNA的应答元件(miRNA response element, MRE)，miRNA通过MRE与mRNA、lncRNAs结合，直接或间接地影响mRNA表达。相同MRE序列可以出现在不同文献RNAs分子中，若lncRNA与mRNA存在相同MRE时，他们之间构成竞争相同种类miRNA的关系，而充当相互的内源竞争 RNAs(competing endogenous RNAs, ceRNAs)。miR-361在心血管疾病作用见表1。

表1 心血管疾病中miR-361的功能及靶基因

2 miR-361与心血管疾病的病理基础

动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是引起高血压、冠心病、脑梗死等心脑血管疾病的主要病理基础，是世界范围内死亡的主要原因，主要特征是内皮细胞损伤和血管平滑肌(VSMCs)及纤维基质的增殖转移，逐渐形成粥样硬化样斑块[12]。但目前缺乏对AS的早期诊断，治疗上只能通过控制脂质沉积，延缓疾病的进一步发展。随着近几年高通量技术的发展，越来越多的研究开始发现，非编码RNA(non-coding RNA)在AS的发生发展中具有特异性的表现。本文着重对miR-361在AS进展的发生机制及相关通路进行总结，可能为AS在早期诊断及治疗方面带来另一个方向。

2.1慢性炎症反应 慢性炎症反应在AS发生发展中起着重要作用，低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein-cholesterol, LDL-C)进入血管壁后激活内皮细胞并分泌促炎因子，诱导白细胞聚集。单核细胞进入血管壁后分化为巨噬细胞吞噬LDL-C，形成泡沫细胞，局部巨噬细胞聚集促进粥样硬化斑块的出血、坏死甚至血栓形成[13]。

Zhang等[14]研究发现，巨噬细胞合成分泌的脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase, LPL)促进泡沫细胞形成及炎症反应，加剧AS进程。经氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein, Ox-LDL)处理的THP-1巨噬细胞，转染miR-361-5p后通过激活APJ/PKCa/miR-361-5p通路，靶向抑制LPL表达水平，降低游离胆固醇(free cholesterol, FC)、胆固醇酯(cholesterol ester, CE)、胆固醇(total cholesterol, TC)等脂质沉积，并减少IL-1β、IL-6、TNFɑ等炎症介质的分泌，延缓AS的发生。此外，抑制miR-361-5p表达后可逆转由脂肪因子apelin-13引起LPL降低的现象。但也有研究显示，在应激与低氧环境中，尽管脂肪组织中的LPL活性降低，甘油三酯(TG)水平反而升高[15]，提示可能应激状态下儿茶酚胺也参与LPL的活性。

尽管miR-361有助于降低脂质沉积、减少炎症介质，抑制AS进一步发展。也有学者发现，在高脂饮食的小鼠中miR-361-5p表达上调并靶向结合沉默信息调节因子1(Sirt1)，TG水平升高。而抑制miR-361-5p表达后IL-1β、TNFɑ等炎症介质减少，并具有改善糖、脂肪代谢及胰岛素抵抗的作用[16]。在一项经高糖处理后的人脐静脉内皮细胞，发现下调的miR-361-3p使细胞因子信号通路抑制因子3(SOCS3)过表达，具有“海绵作用”的MALAT1可调控miR-361-3p表达，若敲除MALAT1可通过miR-361-3p/SOCS3轴减少炎症介质的分泌[17]。在正常人群中也观察到，低糖饮食的志愿者相比高糖饮食miR-361表达下降，并通过与体重相关的蛋白SH2B1结合，促进糖脂代谢，改善胰岛素抵抗、降低心血管疾病的发生[18]。

miR-361在AS的慢性炎症反应的过程中，出现两种不同的观点，考虑可能是不同的细胞中出现的不同病理生理反应。无论如何，如果能够有效控制miR-361的表达，可能在一定程度上能够延缓AS进一步发展。

2.2VSMCs增殖转移 在正常的血管壁中，血管平滑肌常有收缩型与增殖型两种表型，并具有很强的可塑性[19]。但在粥样硬化斑块形成过程中，血管壁内皮损伤的同时常伴随着不稳定斑块形成，激活的内皮细胞及巨噬细胞产生多种趋化因子作用于平滑肌细胞，使VSMCs从中膜迁移至内膜，并抑制其表型转换，导致大量的增殖型VSMCs形成[20]。

血管平滑肌的增殖会加速胆固醇酯化速度及胆固醇酯堆积。Wang等[21]研究表明，ox-LDL诱导VSMCs增殖具有时间、剂量依赖性，经ox-LDL预处理的VSMCs中miR-361-5p表达水平上调，靶向抑制ATP结合盒蛋白A1(ATP-binding cassette transporter A1, ABCA1)表达，促进VSMCs的增殖转移。早期研究显示，ABCA1可能经JAK2/STAT3通路抑制VSMCs的增殖、促进凋亡，此外ABCA1在AS中具有降低胆固醇、影响细胞增殖凋亡、抑制炎症因子、调节细胞分化等作用[22-2324]，其对胆固醇逆向转运方式主要是通过载脂蛋白将胆固醇酯和磷脂转移到细胞表面[25-26]。Wang等[19]研究还发现人母系表达基因3(maternal expressed gene, MEG3)作为ce RNA负性调控miR-361-5p，抑制VSMCs的增殖、促进凋亡。若在平滑肌中转染si-MEG以敲除MEG3，miR-361-5p表达明显上调，并促进VSMC增殖、抑制其凋亡。Zhang等[27]证实在缺氧后的VSMCs观察到类似的结果，miR-361-5p水平升高，同时VSMCs增殖水平明显增加。

由此可知，miR-361在AS中起着至关重要的作用，尤其是在AS纤维斑块的形成过程中，调控慢性炎症反应与血管平滑肌的重塑。如果能研发出miR-361靶向的相关药物，可能为AS患者带来更好的治疗方向。

3 miR-361在心血管疾病中的相关应用

3.1miR-361与心肌梗死 急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)是在冠状动脉粥样硬化基础上发生的一种急性心肌缺血，在全球范围内始终以高致死率、高致残率影响着人类的生命健康。因此，对AMI的早期诊断治疗以降低病死率、改善预后至关重要[28]。近年来，越来越多的研究发现，miR-361参与调控心肌细胞的梗死与凋亡。

Wang 等[29]研究发现在心肌梗死患者中miR-361表达上调，并在早期表现出与AMI标志物肌钙蛋白I(cTnI)相似的表达趋势。同时，该研究观察到PCI术后的患者miR-361下降，说明抑制miR-361在某种程度上具有保护心肌的作用。在另一项研究中也同样地发现AMI患者中miR-361-5p表达水平升高，其中冠状动脉侧支循环良好患者MEG3水平下降[30]，根据相关研究证实抑制MEG3可减轻心肌细胞的损伤凋亡[31]。另外，在70例AMI小鼠模型中发现，MEG3通过与p53靶向结合促进活性氧生成及心肌细胞凋亡。由慢病毒诱导MEG3敲除后，通过靶向调节p53蛋白水平，降低NF-κB和ERS介导的心肌细胞凋亡和氧化应激水平，不仅缩小了心肌梗死面积、心肌纤维化，而且明显改善心功能[32]。正常的线粒体分裂、融合对线粒体功能至关重要，研究证明线粒体功能障碍与多种疾病相关，尤其是心脏疾病[33-35]。采用过氧化氢(hydrogen peroxide，H2O2)诱导心肌细胞凋亡的实验发现，高表达的miR-361靶向抑制抗增殖蛋白 1(prohibitin 1, PHB1)，促进线粒体分裂与凋亡的作用，导致心肌细胞损伤加重，增加心肌梗死面积[36]。Wang等[37]证实，敲除miR-361后线粒体分裂与凋亡减少，保护了心肌组织，MDRL也参与了miR-361对线粒体分裂与凋亡的调控。内皮祖细胞(endothelial progenitor cell, EPC)损伤也是AMI发生的重要因素，有研究表明，在有冠状动脉病变的患者血标本中观察到miR-361-5p表达上调，通过靶向抑制血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)转录水平，使EPC活性减低，抑制微血管的形成及细胞增殖。该研究在肢体缺血的动物模型中，敲除miR-361-5p后修复了病变的EPC，极大改善了缺血表现[38]。

miR-361可能具有加重心肌缺血性损伤，但也有部分研究者证明miR-361在减轻心肌梗死患者具有潜在的作用。在小鼠心肌缺血再灌注模型中观察到，miR-361表达下调，诱导miR-361上调后通过靶向抑制BCL2/BAX的表达，细胞色素C(cytochromert, Cyt-C) 、半胱氨酸蛋白酶-3(cleaved caspase-3)下降，减少了心肌细胞及线粒体的凋亡[39]。Zhong等[40]、Su等[41]研究也证实miR-361可能具有保护心肌的作用。

miR-361与cTnI具有同等的应用价值[27]，但miR-361在心肌梗死方面的作用机制复杂，不同的损伤阶段也有不同的表现，既有保护作用也有加重心肌损伤的影响。并且，miR-361对应不同的靶点，涉及多条不同的信号通路，故miR-361在心肌梗死方面仍需进一步研究，以评估miR-361对AMI的早期诊断、治疗的应用价值。

3.2miR-361与血管扩张性病变 血管瘤(hemangioma, HA)指先天或后天因素引起血管壁向外膨出，随着血管瘤的尺寸逐渐增大其破裂风险随之增加，甚至有大出血的可能。主要病理改变包括血管的慢性炎症反应、细胞外基质降解、血管平滑肌细胞凋亡等[42]，多种炎症因子和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMPs)破坏动脉壁，引起动脉壁弹性板、层黏连蛋白和胶原的破坏以及平滑肌增殖转移等一系列反应，最终形成动脉瘤。Yu等[43]研究表明与正常组织相比，HA患者中miR-361-5p受ceRNA NEAT1调控使miR-361-5p表达降低，而miR-361-5p过表达可抑制VEGFA，减少血管内皮细胞(vascular endothelial cell, ECs)增殖转移，抑制VSMCs表型转换，延缓血管瘤的形成。在针对血管瘤患者的相关研究还发现，VSMCs过表达具有促进MMPs、弹性蛋白与胶原蛋白合成[44]，还伴随着MMP-9升高[45]，参与调控细胞外基质的降解，进一步加速动脉瘤的形成。

遗传性毛细血管扩张症(hereditary hemorrhagic telangiectasia, HHT)是一种罕见的常染色体显性遗传性血管疾病，以血管生成失调，导致毛细血管扩张和动静脉畸形(arteriovenous malformations, AVM)为特征[46]，与ENG, ACVRL1, SMAD4等基因 (tie2-expressing monocytes, TEM)发现miR-361-3p表达下调，靶向提高胰岛素生长因子1(insulin-like growth factor I, IGF1)mRNA水平，相关研究表明IGF1通过PI3K/AKT通路促进血管生成因子表达，发挥促血管生成的作用，从而导致动静脉畸形[47-49]。不仅如此，在脑海绵状血管畸形(cerebral cavernous vascular malformation, CCM)患者中同样观察到miR-361-5p下调，通过调控Ras相关的C3肉毒毒素底物1(ras related C3 botulinum toxin substrate, RAC1), 与脑海绵状血管瘤因子2来调节p38 MAPK级联反应[50-51]，最终导致海绵状畸形的血管形成。

miR-361在血管病变的发生发展中具有重要的调控作用，尽管各种作用的部位与机制不尽相同，但结合上述研究可推测促进miR-361高表达，有助于缓解血管病变，未来可能作为血管相关疾病的一种治疗方式。

3.3miR-361与肺动脉高压 肺动脉高压(pulmonary artery hypertension, PAH)发生的病理基础是肺动脉损伤，包括血管收缩、平滑肌细胞异常增殖和细胞外基质异常聚集，引起的血管重塑、原位血栓形成，导致肺动脉阻力增加，甚至右心衰直至死亡[52]。

40例PAH患者肺动脉血管平滑肌中发现miR-361-3p表达下调，在血清素处理后的肺动脉血管平滑肌中发现，通过诱导miR-361-3p高表达后，明显抑制平滑肌增殖转移，并通过靶向抑制五羟色胺转运体(serotonin transporter, SERT)，阻滞细胞周期并促进平滑肌凋亡，从而减轻血管重塑。该研究还发现miR-361-3p低表达患者，肺动脉阻力更高[53]。Massimo等[54]报道了缺氧处理人脐静脉内皮细胞中miR-361的表达下调，而生长抑素(somatostatin, SRIF)通过缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factor, HIF-1α)的积累逆转了下调的miR-361，在SRIF与miR-361的共同作用下抑制VEGF的释放，同样也减轻了血管重塑的发生。

但miR-361在PAH的机制复杂，不同部位或是不同的预处理产生的作用也不同。Wei等[55]研究发现PAH患者血液中的miR-361-5p显著上调。同时Zhang等[25]也表明与对照组相比，低氧诱导增殖的肺动脉血管平滑肌中，miR-361-3p的升高以HIF-1α依赖性的方式发生，而炎症因子TNF-α和IL-6并不能影响miR-361-3p的表达，且miR-361-3p与ABCA1的3′非翻译区(3′UTR)结合后使其mRNA水平降低，增强胆固醇的逆转运，使肺动脉血管平滑肌增殖转移增加，这种作用可能是通过抑制JAK/STAT3通路。若抑制miR-361-3p表达或促进ABCA1的表达，可显著减少肺动脉血管平滑肌的增殖转移与细胞凋亡，最终减轻肺动脉血管平滑肌的病理性重塑。同时该试验也指出，miR-361-5p在缺氧条件下可能具有细胞类型特异性表达模式，肺动脉血管平滑肌及主动脉平滑肌细胞miR-361-5p表达升高，而内皮细胞和成纤维细胞反而下降。

3.4miR-361与静脉血栓形成 静脉血栓栓塞症(venous thromboembolism, VTE)是常见的慢性心血管疾病之一，由于高龄、恶性肿瘤、手术、妊娠、凝血酶原突变等诱发因素，使深静脉血栓(deep venous thrombosis, DVT)发病率逐年升高，甚至发生肺栓塞(pulmonary embolism, PE)导致患者死亡[56]。目前常用的监测指标包括：D-二聚体、凝血酶生成潜力(endogenous thrombin potential, ETP)、P-选择素、血浆TGFβ等，但尚缺乏特异性的指标，且长期口服抗凝药会增加出血风险。近年研究发现，miR-361在静脉血栓形成方面发挥一定的作用，并可能是指导DVT的另一种治疗方式。EPCs不仅能维持血管完整性、防止内皮细胞损伤，还具有溶解血栓的作用[57-58]。Yang等[59]在小鼠的EPCs中发现，抑制miR-361-5P可上调靶基因成纤维细胞生长因子1(fibroblast growth factor 1, FGF1)，血管生成因子分泌、EPCs增殖转移增加，促进新生血管生成，有助于体内静脉血栓的溶解。此外，在39例VTE复发的患者中观察到下调的miR-361-5p抑制血管平滑肌的增殖转移、促进新生血管，可能与TGFβ1/2通路的激活有关[60]。EPCs移植或是靶向抑制miR-361-5p的治疗方式，可能在未来为DVT靶向药物的应用开拓一个新领域。

3.5miR-361与盐敏感高血压 盐敏感高血压(salt-sensitive hypertension, SSH)是原发性高血压的一种中间遗传表型，也是心血管疾病发生的独立危险因素，尽管研究证明了盐摄入与高血压间密切关系，但仍存在个体差异和遗传易感性[61]。SSH的病因尚未明确，可能与肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)、离子和水通道、内皮系统、交感神经系统和利钠肽系统相关[62]。Qi等[63]研究发现在盐敏感小鼠模型中miR-361-5p表达下调，通过软件分析发现PRKCA可能是其潜在靶点，PRKCA蛋白参与钙信号、血管平滑肌收缩、血管内皮生长因子信号和醛固酮调节的钠重吸收途径[64]。有研究也证实在SSH患者中miR-361-5p表达降低，OTX1-7:1充当miR-361-5p的海绵，可能通过参与调控钠离子转运体而引起SSH。

心血管疾病始终是威胁人类生命健康一大类疾病，仅靠目前的治疗并不能从根本上预防发病率、高病死率。miR-361作为一类非编码RNA，不仅在各种肿瘤性疾病中发现miR-361的特异性表达，而且随着近年对miR-361的深入研究发现，miR-361在各种心血管疾病都有其相对独特的表现，并且涉及各种靶基因与通路，调控其表达可减轻相关心血管疾病的病理损害，减缓疾病进展，但相关的机制复杂，部分尚存在争议，仍需要进一步的探索。未来若能在miR-361的基础上深入研究，发展出相应的诊断、治疗，尤其是针对miR-361的靶向治疗，可能为心血管疾病带来突破性的成果。