microRNAs在动脉粥样硬化发病机制中的调控作用*

郭丽婷 郑 辉

泰达国际心血管病医院内分泌科，天津市 300457

动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是血管系统的长期慢性炎症性疾病, 多种炎症因子参与可累及各级血管。miRNAs在动脉粥样硬化生理和病理变化中发挥重要调控作用[1]。多种炎症信号通路包括Toll样受体(TLR)、核因子-κB(NF-κB)、细胞因子信号抑制物(SOCS)、酪氨酸激酶/转录激活因子(JAK/STAT)、丝裂原活化蛋白激酶/蛋白激酶(MAPK/ERK)、NOD样受体蛋白3(NLRP3)在人动脉粥样硬化斑块中高度活跃，密切参与动脉粥样硬化的发生、发展。在此，笔者回顾了miRNAs对炎症信号通路的调控及参与早期动脉粥样硬化病变形成的最新证据，展望了miRNA生物学功能在动脉粥样硬化发病机制中的临床相关性和治疗机会。

1 miRNAs对动脉粥样硬化相关炎症信号通路的调控作用

1.1 miRNAs在Toll样受体和NF-κB信号通路中的调控作用 TLR尤其是TLR4作为一类介导天然免疫反应的跨膜信号转导受体家族在动脉粥样硬化进程中的作用日益引起关注。TLR4与相应配体结合后，可协同激活NF-κB参与调节免疫反应及炎症过程，调节其下游前炎性因子黏附分子、白细胞介素(IL)-2、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)等的基因表达及转录，炎性因子的产生和释放增多又进一步激活NF-κB，导致最初炎症信号不断放大，从而引发炎症瀑布链。众多研究显示，TLR4/NF-κB信号通路是动脉粥样硬化炎症反应的关键途径之一。研究显示，通过小鼠全脑缺血再灌注的实验显示，TLR4蛋白表达增高介导了NF-κB和P13K/Akt通路的激活，从而引发了固有免疫反应和炎症反应[2]。国外研究也发现在动脉粥样硬化斑块中TLR4的表达显著提高，并证实通过TLR4的识别功能激活NF-κB导致一系列与冠状动脉粥样硬化炎症相关的细胞因子的合成与释放[3]。

近年研究显示，miR-155作为新型炎性调节因子，与TLR4/NF-κB通路的关系错综复杂。激活的NF-κB通过与miR-155HG启动子结合，促进成熟miR-155表达增加，反过来miR-155又通过负反馈抑制MyD88、IKKs的表达，调节NF-κB活性，促进炎性瀑布反应，进而损伤血管内皮细胞，导致动脉粥样硬化形成。Kovacs等[4]研究显示，糖尿病大鼠视网膜细胞miR-155、miR-146表达增加，促进NF-κB活性，介导促炎因子释放，从而导致血管炎症发生。另一研究也显示，miR-155促进NF-κB通路大量激活，影响肿瘤坏死因子-α、IL-6等炎症因子释放，增加巨噬细胞摄取氧化型低密度脂蛋白，导致泡沫细胞形成[5]。上述研究均提示， miRNAs通过靶向作用于TLR表达，激活NF-κB通路，调控下游炎症因子产生，起到促进或抑制氧化应激和凋亡，在AS中发挥重要作用。

1.2 miRNAs在SOCS和酪氨酸激酶(JAK)/转录激活因子(STAT)信号通路中的调控作用 细胞因子信号转导抑制分子(SOCS)蛋白作为负调节因子，通过多种机制控制JAK/STAT信号传导，包括激酶抑制、STAT结合和蛋白酶体靶向降解，在动脉粥样硬化、自身免疫等疾病发病机制中发挥重要作用。miR-155作为经典的多功能炎性miRNAs之一，在SOCS信号通路中扮演关键作用，参与动脉粥样硬化进展。

有研究显示，动脉粥样硬化小鼠的主动脉组织和ox-LDL处理RAW264.7细胞miR-155和PDCD4表达升高，miR-155通过直接抑制SOCS1的表达，增加了p-STAT的表达，促进炎症介质IL-6和TNF-α的产生[6]。此外，miR-155基因缺失可减少ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化病变面积，减少中性脂质含量和炎性巨噬细胞，降低促炎细胞因子的表达和分泌[7]。这些研究提示，抑制动脉粥样硬化小鼠miR-155水平可抑制炎症信号通路激活，进而起到改善动脉粥样硬化的作用。以上研究为miR-155可能作为抗动脉粥样硬化的靶点提供了理论依据。

1.3 miRNAs在丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/ERK信号通路中的调控作用 MAPK是一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族，具有广泛调节细胞增殖、分化和凋亡等功能。一些miRNAs靶向调控MAPK炎症通路，参与调节AS发生发展。实验显示，ApoE-/-小鼠主动脉粥样硬化组织中miR-29b表达增加，上调TNF-α、活性氧(ROS)表达及NADPH氧化酶活性，而抑制miR-29b表达则降低p-ERK和p-p38 MAPK的表达[8]。然而，过表达miR-126则通过抑制MAPK信号通路，降低细胞因子的释放，降低了AS的进程[9]。结果表明上调或下调miRNAs可能通过抑制MAPK信号通路减轻动脉粥样硬化病变。

1.4 miRNAs在NLRP3炎性小体中的调控作用 NLRP3炎性小体由NLRP3受体蛋白、凋亡相关斑点样蛋白半胱氨酸蛋白酶突变体(ASC)和效应分子前半胱氨酸天冬氨酸特异蛋白酶-1(pro-Caspase-1)三部分组成，可以影响动脉粥样硬化的进展。研究显示，上调多功能miR-155可以通过ERK1/2途径，激活NLRP3，增加炎症因子Caspase-1和IL-1β表达，加重Apoe-/-小鼠颈动脉粥样硬化[10]。另有研究显示，低表达的miR-181a激活MEK/ERK/NF-κB炎症途径，促进NLRP3炎症相关蛋白(如NLRP3、Caspase-1、IL-18、IL-1β等)的表达上调，从而加重动脉粥样硬化进展[11]。此外，miR-20a负反馈调节靶基因TLR4和TXNIP，使TLR4和NLRP3信号转导中的关键分子[包括MyD88、TRIF、NF-κB(p65)、NLRP3、ASC、Caspase-1、ICAM-1和IL-1β]表达显著增加[12]。因此一种miRNA可以作用于多种炎症信号通路，一种炎症通路又可受多种miRNA调控，错综复杂的调控着动脉粥样硬化的发生发展。

2 miRNAs与动脉粥样硬化

越来越多的证据表明miRNAs参与了内皮细胞(ECs)的活化，血管平滑肌细胞的增殖及凋亡和促炎巨噬细胞表型转化，促进AS进展。研究显示，高尿酸刺激miR-155表达的同时eNOS蛋白和mRNA表达下调，进一步通过双荧光素酶报告证明miR-155靶向抑制eNOS的表达而导致血管内皮功能障碍[13]。另一研究显示，AS大鼠和冠心病患者miR-155表达水平较对照组显著升高，其通过靶向抑制调节MAPK10的表达调控炎症反应和MAPK通路，进而调节AS的发生和进展[14]。上述研究提示多种miRNAs参与炎症因子调节，参与血管内皮损伤及动脉粥样硬化形成。

3 miRNAS与冠状动脉性心脏病

近年研究显示，miRNAs在冠状动脉粥样硬化病变形成中扮演着重要作用。依据临床冠心病循环或斑块组织中miRNAs表达谱分析显示，冠心病患者miRNAs谱存在明显差异，其中60个miRNAs上调，26个miRNAs下调；此外，ST段抬高型心肌梗死(STEMI)患者有49个miRNAs上调，62个miRNAs下调；ROC曲线分析表明miR-142-3p和miR-17-5p可能是不稳定心绞痛和STEMI的潜在生物标志物[15]。另有研究显示，稳定型冠心病患者miR15a-5p、miR16-5p和miR93-5p表达升高，miR146a-5p表达减低[16]。提示miRNAs在稳定性冠心病和急性冠脉综合征中表达存在不同，其调控机制可能有差异。一项临床研究显示，在冠心病男性患者中发现Hsa-miR-584-5p表达特异性下调，并且与冠状动脉血管狭窄程度及Gensini评分呈负相关[17]。提示miRNAs水平与冠心病显著相关，表达失调影响冠状动脉狭窄程度，miRNAs可能是治疗冠心病的理想靶点。

近年来，越来越多的基础和临床研究均证实许多miRNAs在动脉粥样硬化疾病过程中发挥着关键作用，它们通过调控炎症信号通路，影响炎症因子合成和分泌，参与动脉粥样硬化形成各个方面。除了Toll样受体/NF-κB、SOCS、JAK/STAT、MAPK/ERK、NLRP3与动脉粥样硬化密切相关，已有更多的蛋白及其信号通路被发现。 miRNAs如何调控这些动脉粥样硬化相关蛋白及影响所在的炎症信号通路仍有待深入研究。尽管仍存在许多问题，但在了解miRNA对动脉粥样硬化及其并发症机制影响方面的最新生物学见解和实验进展，可能为临床防治动脉粥样硬化提供指导意义。