非编码RNA与复发性流产关系的研究进展

袁慧慧 曹泽宁 肖扬 叶骞

非编码 RNA（non-coding RNA，ncRNA）是指不直接参与编码蛋白质的RNA，可以通过重塑染色体、转录基因等方式调控生理活动，在生命起源和进化等方面起到重要作用[1]。胚胎着床和发育作为人类生命起始，在生长过程中有着举足轻重的地位。然而，有许多胚胎在孕早中期发生自然流产，临床表现为生化妊娠、空孕囊或胚胎发育停止。有些患者甚至发生多次的自然流产，被称作复发性流产（recurrent spontaneous abortion，RSA），其发病率为 1%～5%[2]，给患者及其家庭带来了严重的经济负担和身心伤害。各国关于RSA的定义略有不同，英国皇家妇产科医师协会定义RSA为与同一配偶连续发生3次或3次以上妊娠24周前的胎儿丢失，美国生殖医学学会定义其为2次及以上的临床妊娠丢失。我国既往定义RSA为与同一配偶发生3次及以上的妊娠28周前的胎儿丢失，但因2次和3次自然流产病因构成比相似，大多数专家认为应该将连续发生2次或2次以上的自然流产定义为RSA。RSA病因复杂，包括遗传因素、解剖因素、内分泌因素、免疫因素等[3]。目前已有研究表明ncRNA与妊娠期糖尿病、子宫内膜异位症等疾病有关[4]，但涉及RSA的文献较少，故本文就ncRNA参与RSA的机制作一综述，为诊断和治疗该疾病提供理论基础。

1 ncRNA的生物学特点

真核生物中只有2%左右的基因会被转录翻译成蛋白质，其余大部分基因转录产物是ncRNA。ncRNA根据其形状可分为线性RNA和环状RNA（circular RNA，circRNA）[5]，线性RNA根据其长度又可分为长链非编码 RNA（long non-coding RNA，lncRNA）和短链RNA，后者包括微小 RNA（microRNA，miRNA）、核糖体RNA、转运RNA等。

lncRNA是指长度＞200个核苷酸的线性RNA，根据其所在基因组的位置可细分为基因间RNA（intergenic lncRNA）、正义 RNA（sense lncRNA）、反义 RNA（antisense lncRNA）和双向 RNA（bidirectional lncRNA）[6]。lncRNA可以通过碱基互补配对或形成3级结构发挥信号、支架和诱饵等功能[7]。

miRNA是指长度为18～25个核苷酸的miRNA，作为一种广泛存在于生物体内的单链RNA，可调控人类约30%的基因。茎环结构的初级miRNA被Drosha-DGCR8复合体剪切后成为长约70 nt的前体miRNA[8]，由输出蛋白5从细胞核转运至细胞质中[9]，随后被Dicer剪切并解链成成熟的miRNA[9]。miRNA通过与沉默复合体（RNA-induced silencing complex，RISC）结合，形成miRNA核糖核蛋白复合体发挥作用；若其与靶蛋白3'非编码区不完全配对，RISC抑制mRNA翻译，沉默特定基因；若与靶基因完全匹配，则降解靶蛋白的表达[10]。

circRNA是一组缺乏5'末端帽子和3'末端尾巴的共价闭环。根据其成环机制，有3种类型：（1）内含子环状 RNA（circular intronic RNA，ciRNA）：内含子独立环化形成ciRNA，主要存在于细胞核中；（2）外显子环状RNA：通过以下2种机制成环：①外显子两侧的内含子通过碱基配对诱导环化；②前体RNA部分折叠导致外显子跳跃（exon skipping）形成套索（intra-lariat），套索内部通过拼接成环；（3）外显子-内含子环状RNA：由外显子和保留其中的内含子环化形成[11]。由于其特殊的环状结构，circRNA难以被核酸外切酶催化，且表达水平相较于同源线性RNA更高。circRNA可通过碱基互补配对的方式与miRNA结合，削弱后者对靶基因的抑制作用，因此其被称作“miRNA的分子海绵”[12]。同时，circRNA与RNA结合蛋白结合形成复合物，调控基因转录[4]。

lncRNA、miRNA和circRNA在内分泌、肿瘤、心血管等多种疾病发挥重要作用。同时，上述RNA也可以通过调节胚胎发育、子宫内膜容受性、滋养层细胞功能、血管生成和炎症因子分泌等影响胚胎质量、子宫内膜功能及两者相互作用，从而导致流产的发生。

2 lncRNA与RSA

2.1 lncRNA与胚胎干细胞 lncRNA是妊娠的重要调节因子[6]，具有调节胚胎干细胞的作用。Jain等[13]发现lncPRESS1作为一种受p53调控的lncRNA，可通过破坏沉默信息调节因子6活性来保护胚胎干细胞。同时，LncKdm2b可通过激活转录因子锌指和BTB结构域蛋白3的表达来促进胚胎干细胞的自我更新和早期胚胎的发育[14]。此外，有学者研究发现，对小干扰RNA沉默的小鼠胚胎干细胞予以相关的lncRNA可导致胚胎损伤甚至流产[15]。上述研究均说明lncRNA是调控胚胎干细胞发育的重要因子，在胚胎植入前进行lncRNA筛查可以降低移植失败和流产的风险。

2.2 lncRNA与子宫内膜容受性 lncRNA通过调节母体子宫内膜容受性影响胚胎种植过程。子宫内膜容受性是指子宫内膜接受胚胎植入的能力。研究发现，与成功妊娠妇女相比，反复妊娠失败患者的子宫内膜中存在大量表达异常的lncRNA，包括132个lncRNA上调和65个下调[16]。其中，lncRNA H19通过与let-7结合下调整合素β3的表达，影响细胞和基底膜的结合，降低子宫内膜容受性，从而导致胚胎丢失[17]。

2.3 lncRNA与滋养层细胞 当胚泡植入子宫内膜后，滋养层细胞迅速分化增殖侵袭，为胚胎和胎盘的发育奠定了基础。研究人员在RSA患者的绒毛组织中发现了1 449个表达异常的lncRNA[18]。进一步研究发现lncRNA通过直接作用于lncRNA浆细胞瘤变异易位基因1启动子调节转录，降低滋养层细胞的侵袭能力[19]。Wang等[20]研究发现，RSA患者lncRNA核富集转录体1和人肺腺癌转移相关转录本1（metastasis associated in lung denocarcinoma transcript 1，MALAT1）水平相对于正常妇女均显著降低，并且敲除MALAT1基因可导致滋养层细胞增殖、迁移、侵袭能力下降和凋亡。说明lncRNA可通过调节滋养层细胞功能影响胎盘形成，诱导流产的发生。

2.4 lncRNA与免疫 与成功妊娠妇女相比，自然流产患者体内感染和免疫相关的lncRNA表达显著增加[21]。Huang等[22]研究发现不明原因RSA患者绒毛中lnc-SLC4A1-1高表达，并且可通过NF-κB/CXC趋化因子配体8轴激活免疫反应。此外，研究人员发现lncRNA与TNF信号通路、toll样4受体信号通路相关[23]。

3 miRNA与RSA

3.1 miRNA与滋养层细胞 众所周知，滋养细胞的增殖和凋亡处于一种动态平衡的过程。如果这种状态失衡，就会影响胎盘功能，引起胚胎发育异常甚至流产。与成功妊娠妇女相比，RSA患者蜕膜和外周血中miR-184表达增强，且进一步研究发现miR-184可通过野生型p53诱导基因1上调Fas表达诱导滋养层细胞凋亡[24]。研究发现miR-365和miR-520能分别通过血清和糖皮质激素调节蛋白激酶1[25]和多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1[26]，引起滋养层细胞周期停滞导致细胞凋亡，从而参与RSA的发生。

3.2 miRNA与胎盘 胎盘是胚胎与母体交换物质的重要器官，胎盘植入和血管发育是胚胎生过程中重要的环节，滋养层细胞侵袭活性下降和血管发育异常容易引起胚胎停育。Ding等[27]发现RSA患者体内miR-27a-3p显著增加，促使泛素特异性蛋白酶25表达减少，下调了滋养层细胞的迁移和侵袭能力。亦有研究证实RSA患者miR-93表达显著升高，不仅可促进滋养层细胞凋亡，也能影响其侵袭活性[28]。同时，有研究者发现RSA患者体内lncRNA与miR-375、miR-205、miR-15和miR-383相互作用调节细胞的增殖和侵袭，并可影响母胎界面血管的形成[29]。RSA患者绒毛和蜕膜组织中miR-16表达增高，且体外实验证实miR-16可通过下调血管内皮生长因子的表达来抑制胎盘血管的生成和发育，参与RSA[30]。上述研究均说明RSA不但受多种ncRNA调控，且这些ncRNA彼此相互影响作用于滋养细胞功能和血管生长发育等环节。

4 circRNA与RSA

4.1 circRNA与子宫内膜容受性 Zhang等[31]通过微阵列技术发现早期妊娠小鼠子宫内膜中未种植位点与植入位点相比，75个circRNA下调，101个上调。研究人员对反复妊娠失败妇女进行子宫内膜活检也发现有856个circRNA表达异常[32]，说明circRNA与妊娠失败存在一定联系。进一步研究发现circ8073可作为miR-181a的分子海绵增加凋亡抑制因子的表达，促进子宫内膜增生，改善容受性，诱导胚胎着床[33]，说明不同的circRNA对于子宫内膜容受性的影响不同。目前关于circRNA和子宫内膜容受性的研究大多聚焦在动物实验上，RSA患者体内这两者的关系仍有待进一步研究。

4.2 circRNA与滋养层细胞 研究人员发现，相比于正常妇女，早期反复妊娠失败妇女蜕膜中有123个异常表达的circRNA，包括78个表达过高的circRNA和45个表达过低的circRNA[34]，说明circRNA与妊娠失败有关。有研究发现circ-ZUFSP通过miR-203调控STOX1表达调控滋养层细胞的侵袭活性[35]。且circRNAhsa_circ_0088227通过miR-384/信号传导及转录激活蛋白3信号通路不但能抑制滋养层细胞增殖还能影响其侵袭活性[36]。

4.3 circRNA与炎症 研究发现circRNA可以通过促进炎症的发生介导流产，如Zhu等[37]发现RSA患者胎盘中circPUM1降低，并其可通过miR-30a-5p/JUNB促进滋养层细凋亡及TNF-α、IL-6和IL-8等促炎因子的分泌。但目前关于circRNA和炎症在RSA中的研究较少，其具体机制仍有待进一步探讨。

5 小结及展望

综上所述，ncRNA主要通过调控胚胎发育、子宫内膜容受性、滋养层细胞功能、诱导炎症和胎盘血管发育等参与流产，这为临床诊治RSA提供了新方向。研究发现，血浆中miRNA-23a-3p、miRNA-27a-3p、miRNA-29a-3p、miRNA-100-5p、miRNA-127-3p 和miRNA-486-5p这6种RSA患者体内表达异常的miRNA联合检测对诊断RSA的灵敏度为100%，特异度为83.3%；血清中这几类miRNA联合检测诊断RSA的灵敏度为78.3%，特异度为93.1%[38]。这提示miRNA可以作为预测反复流产的生物标志物。不过临床中采集的ncRNA样本仅代表当时的状态[39]，故持续的动态监测必不可少。且因其研究大多处于体外和动物实验阶段，以ncRNA为基础的治疗安全性和有效性未知，仍有待进一步研究。