miRNA在原发性高血压研究中的作用及与中医证候的相关性*

宋敏，许晴，汤小茜，董昌武

安徽中医药大学，安徽 合肥 230038

原发性高血压(essential hypertension，EH)是一种以体循环动脉压不断升高为主要临床特征的心血管疾病[1]，是目前我国最为普遍的一种慢性心血管疾病。据2018年国家心血管病中心发布的《第五次全国高血压控制状况调查》显示，我国EH的患病率约上升至23.2%，预测在未来的5～10年，全球高血压患病的平均人数将会升至约11亿[2]。EH是高发病率和高致死率的心血管疾病的主要危险因素之一。EH作为由环境和遗传双重因素交替作用所形成的复杂性多基因慢性遗传性疾病，其发病机制存在较多疑问，探索其发病机制及治疗靶点仍是目前医药界的研究重点。

miRNA是在真核生物中发现的一类内源性的负责转录后基因调控的非编码RNA，它具有约19～22个核苷酸。目前，“miRBase relese 20”数据库中已有2588个人类前miRNA序列是被研究所证实的[3]。miRNA通过切割靶mRNA或抑制靶mRNA的翻译在转录后水平上调节基因表达，具有高度的保守和组织特异性表达[4]。它不仅在基因表达的转录后调节中发挥作用，而且在多种生物进化、疾病发生发展演变过程中也发挥着极其重要的作用，如发育、分化、凋亡、细胞增殖及癌症等。近年来，多项研究证实，miRNA已成为参与大多数生物过程的重要候选者之一，且涉及多种疾病。因此，miRNA的筛选、鉴定和各自的靶标可以提供新颖的分子研究见解和新型的疾病治疗策略[5]。miRNA是心血管疾病中各种代谢和信号通路的重要调节剂[6]。大量学者通过研究发现，EH的发生发展、治疗、痊愈等各阶段的病理过程均有miRNA的参与，miRNA已被确定为EH的重要分子生物标记之一[7]。这些发现表明，EH中miRNA的失调及其表达可能与血压相关，因此关于miRNA如何参与高血压的发生发展及具体治疗靶点、作用等的研究成为医药界关注的热点。本文将对miRNA在EH研究中的应用进行简要介绍，探讨miRNA在高血压中医证候方面的研究现状，并对其应用前景进行展望。

1 miRNA在EH发生发展过程中具有重要作用

就EH的发病机理，目前已提出包括遗传因素在内的复杂机制，主要涉及神经机制、血管机制、激素机制等方面[5]。大量实验证据表明，血清miRNA参与了高血压的病理机制，并证实了miRNA在EH发病机理中的重要性。

1.1 miRNA与神经机制剧烈运动、情绪激动等因素可以导致交感神经(sympathetic nervous system，SNS)异常兴奋，使动脉收缩增强，血压上升。国内学者通过动物实验研究发现，自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat，SHR)的延髓组织中出现了表达明显低于正常值的miRNAs，分别是miR-153、miR-193及miR-301a，且通过一系列生物信息学研究揭示了PI3K通路介导的神经炎症有可能是高血压中枢相关差异表达miRNAs调控靶基因介导的主要致病通路[8]。李杰等[9]对SHR行肾脏去交感神经术(catheter-based renal sympathetic denervation，RSD)后，可抑制SHR的交感神经过度兴奋，实验结果显示SHR的miR-150、miR-155、miR-145表达水平显著降低，血压明显下降。但上述实验中miRNAs表达是否通过直接影响神经机制导致血压降低仍有待进一步研究。

1.2 miRNA与血管机制血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell，VSMC)的不同表型和迁移扩散对于EH血管重建至关重要。国外研究首次确定了miR-153可通过靶向抑制KCNQ4的表达，调节VSMC的收缩，从而导致血压升高[10]。Feng等[11]研究表明，miR-31a-5p和TP53是候选的miRNA和调控EH的基因，并且，实验证实miR-31a-5p参与EH发生发展的主要方式是通过靶向TP53抑制凋亡和对动脉平滑肌细胞增殖的加速。之前，研究已证实EH与VSMC过度增殖有关。Xu等[12]发现miR-155在VSMC增殖中发挥了调节作用。最近的研究提示，正常大鼠血管外膜成纤维细胞来源的细胞外囊泡可通过将miR-155-5p传递至VSMC来抑制VSMC的增殖[13]，该研究进一步从分子生物学角度阐明miRNA与血管机制之间的具体作用机制包括血管平滑肌细胞的迁移扩散以及过度增殖等。

1.3 miRNA与激素机制肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)的激活是EH发病的经典途径之一，RAAS反应过激是EH发生的重要原因。刘文果等[14]通过实验证实，EH患者的miRNA-663表达水平明显下调，RAAS生化标志物水平明显升高，外周血血清miRNA-663表达水平与RAAS生化标志物之间呈现明显的负相关关系。Eskildsen等[15]通过实验研究证明，miR-132和miR-212两种miRNAs与血管紧张素II(angiotensin Ⅱ，AngII)诱导的EH的发生发展有关，这为EH的发病机理提供了一个新的着眼点。Wu等[13]实验发现，miR-155-5p的过表达可抑制SHR的VSMC迁移，结果表明，miR-155-5p通过抑制血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme，ACE)表达及其下游产生的Ang II从而抑制VSMC的迁移。

2 miRNA是EH的重要生物标志物之一

EH是一种由多种病因引起的多基因遗传性疾病。现有研究已证实，全身循环机能失调可导致EH，且证明循环分子集中于与EH有关的病理分子。EH中的miRNA失调及其表达异常可能与血压稳态所需的基因和生物学途径有很大的关系。国外的一项研究根据EH患者、健康对照组的血压状况研究miRNA的表达谱，前期研究已经确定失调的miRNA约有30个，与正常血压相比，miR-1299和miR-30a-5p在已知的EH或经筛选检测到的EH患者中差异表达最明显，miR-1299和miR-30a-5p是否是EH的生物标志物有待进一步认证[16]。成力等[17]认为miRNA-505-3p可能通过调节胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)的表达参与EH的发病机制，miRNA-505-3p可以被确定为EH的生物学标志物之一。Ozkan等[18]首次发现miRNA-4516上调和miRNA-145下调是EH的独立决定因素。唐春仕等[19]通过生物信息学预测结合实验研究发现，血浆中miRNA-296-5p可能通过调控血管转化生长因子-1(transforming growth factor-1，TGF-1)和ACE2导致血压升高，miRNA-296-5p可能是EH新的临床诊断生物标志物。有学者在上述研究的基础上证实miRNA-296-5p是一种新型EH生物标志物的推测[20]。Li等[21]比较了EH患者和健康对照组血浆样品中miRNAs的表达，发现差异表达miRNAs数目高达27个，在EH患者和健康者血浆样本中验证了所选miR-296-5p和人类巨细胞病毒[HCMV]编码的miRNA、hcmv-miR-UL112的表达。实验结论首次证明了HCMV感染与EH之间存在一种全新的联系。这些发现可能揭示了EH生物标志物的重要真相。

3 miRNA作为EH的新型治疗靶点具有重要意义

miRNA的表达异常是EH发生进展的重要环节，这就为以miRNA为EH的治疗靶点对疾病进行临床治疗提供了新的思路。miRNA的异常表达常常会损坏正常细胞的功能，导致疾病的发生发展，因此通过调控miRNA的表达能有效发挥其潜在的EH临床治疗功能。之前的实验研究证明，miR-130a具有直接促进VSMC增殖的作用，因此miR-130a可以作为EH的治疗靶点之一[22]。研究发现，SHRs与WKY大鼠相比，miR-34b显著上调，并且miR-34b与靶标CDK6之间的负调控相关，这一结论可能为高血压的治疗提供新靶点[23]。Li等[24]实验发现，miR-21在线粒体翻译的过程中具有明显的积极作用，包括降低SHR中的血压，为开发以miRNA为基础的抗EH疗法提供了全新的理论基础。Xu等[12]探讨了miR-155在调节p27表达、VSMC增殖和凋亡以及高血压发病机理中的作用，认为 miR-155通过靶向p27促进VSMC增殖。MiR-155的增强与EH有关，miR-155被确定为EH治疗新的靶点。Zhao等[25]研究SHR大鼠miRNA表达谱，以筛选高血压潜在治疗靶标，结果确定了Mrpl4作为治疗高血压的潜在靶标。而下调的Mrpl4可以通过rno-miR-31a进行调制，也从侧面启发rno-miR-31a可以作为EH治疗靶点这一研究思路。

4 基于miRNA研究EH中医证候具有独特优势

4.1 miRNA的生物学特征与中医证候形成的时空特征具有一定的相似性中医证候研究是中医基础理论中尤为重要的科学研究，证候是指疾病发展过程中某一阶段的病位、病因、病性、病势及机体抗病能力的强弱等病理本质的概括。辨证论治是中医药治疗EH的优势和特色，因长时间缺乏对“证候”本质的深入探索及科学诠释，导致中医辨证法长期受到主观性、狭隘性、经验性等限制，对中医药临床经验的推广及应用具有严重的影响。实现对EH中医证候动态时空定性和定量的深度把握是提升EH临床治疗效果的重点。证候所表达的是症状的机理，对于其本质缺乏微观的理解水平，因此EH中医证候在微观层面缺乏认识。miRNA在多种生物进化、疾病发生发展演变过程中也发挥着极其重要的作用，如发育、分化、凋亡、细胞增殖和癌症。进一步揭示了miRNA 表达的组织特异性和时序性等特性，与中医证候所表现出的动态时空特征极其相似，而且之前的研究已经证实miRNA与EH在病理生理机制、诊断标志物、治疗靶点等多方面密切相关(表1已将本文所涉及部分与EH相关的miRNA及其作用机制进行归纳总结)。血清miRNA的表达与EH临床上所表现出的症状和体征有着紧密的相关性，因此，运用西医辨病-中医辨证相结合的模式，可为研究血清miRNAs与中医证候之间的具体联系提供理论基础支撑。将miRNA引入EH中医证候的研究，借助序列分析预测出与EH相关miRNA靶点，利用生物信息学技术以及分子生物学技术，建立和中医证候相关的miRNA多重调控网络，为从转录后水平阐明EH中医证候的实质提供了全新的方向。

表1 原发性高血压相关的miRNA及其作用机制

4.2 miRNA可能是EH中医证候形成的生物学标志物EH可归属于中医“眩晕”“头痛”等的范畴。中医学普遍认为，高血压疾病与情志不遂、先天禀赋、年高体弱、久病劳倦以及饮食不节等诸多因素密切联系，息息相关；现代医学普遍认为，EH是由遗传、环境等因素交互作用引起的多阶段、多环节以及个体差异比较大的一种慢性疾病，其发病因素主要包括种族、地域、年龄、性别、精神应激、个人生活习惯、饮食习惯等诸多方面，EH的中医学与现代医学在病因学认识方面的表现比较类似。从分子生物学机制的角度对EH中医证候的形成进行研究，有利于提高EH中医辨证的准确性。有学者认为，miRNA的表达特征与中医学的整体观念和辨证论治理论相契合[26]。将miRNA引入EH中医辨证论治的研究系统之中还有一个最为明显的优势，miRNA不仅具有良好的稳定性，而且还能快速反应出机体的变化。另一方面，EH中医证候的多样性与血清miRNA表达的特异性、时序性具有极度相似性，这就为以miRNA作为EH研究的主要切入点，对其中医证候要素的生物标志物研究发展以及探析二者之间相关性提供了理论支撑。付洋[27]通过研究miRNAs-靶基因-蛋白的表达与EH肝阳上亢证型的生物学相关机制，为EH肝阳上亢证型的预防和辨证治疗奠定生物学理论基础。最后，研究发现miR-126可能是EH肝阳上亢证形成的异型miRNA之一。近年来，关于miRNA与EH血瘀证之间关联性的研究已成为热点。之前的研究发现Hsa-miR-199a-5p 和 Hsa-miR-1283可能是EH血瘀证形成的特异性相关miRNA[28]。黄守清等[29]发现miR-126、miR-155是血管内皮细胞(endothelial cells，ECs)中具有特异性表达的两种小分子RNAs，而ECs的功能障碍是EH血瘀证候的病理基础之一。因此，miR-126和miR-155 的表达可以调控EH血瘀证。蔡云飞等[30]通过实验研究筛选高血压病气虚血瘀、气滞血瘀、寒凝血瘀、热结血瘀4种血瘀证型特有miRNAs，发现高血压各血瘀证型组均有各自特有的miRNAs，这一结论从基因层面为中医学同病异证理论提供了有力的佐证。同一证型可以同时具有多种特有miRNAs，即多个miRNAs可以同时调节同一个靶基因，而同一miRNAs可以同时调节多个靶基因的特异性表达。中医药整体治疗的思想与靶点具有相类似的特性，为中医证候要素生物标志物的研究提供了一个新的切入点。

5 展望

综上，miRNA自发现至今，已被医药界公认为基因表达调控的核心因子之一。它作为一种新的功能强大的基因表达调节剂，在EH的病理生理机制、诊断标志物以及新型治疗靶点等诸多方面具有重要意义。同样重要的是，MiRNA的生物学特征与中医证候形成的时空特征具有一定的相似性，它在高血压领域的研究为EH诊治提供了全新的方向，也为EH中医证候要素生物标志物的研究打开了新思路。

目前，尽管关于EH与miRNA二者关系的研究较多，但是仍存在很多问题亟待解决。第一，之前研究仅仅停留在通过序列分析预测与EH的病理生理机制相关联的miRNAs，并通过实验研究进行相关性验证，而miRNAs具体通过何种信号通路作用于神经机制与RAAS从而引发EH仍需要借助生物信息学技术进一步研究。第二，部分miRNAs已经被证实是EH的新型治疗靶点，但相关研究仅停留在基础理论层面，结合miRNAs治疗EH的相关治疗方案与措施并未被研究者所提出。因此今后的研究应更加重视将miRNAs作为靶点，结合现代医学技术与分子生物学技术为EH患者临床治疗而服务。另一方面，目前探索miRNA与EH中医证候相关性的研究较少，研究多局限于筛选特有miRNAs，对于EH中医证候要素形成的具体生物学标志物尚不明确，今后应该积极寻找能够指导EH中医辨证分型的有效生物标志物，并将其定量化和标准化。相信随着miRNA在EH中医证候中研究的不断深入，miRNA终将会成为中医药防治EH研究的有力工具。