长链非编码RNA和微小RNA在妊娠期高血压发病机制中的研究进展

王健，史云，顾秀峰，李玉明，胡金朋

妊娠期高血压疾病包括妊娠期高血压、子痫前期和子痫，其中子痫前期(preeclampsia，PE)是围产儿和孕产妇死亡的主要病因之一[1-2]。PE是指妊娠20周后出现新发高血压(≥140/90 mmHg)和蛋白尿，发生率约占孕产妇的5%～8%，可造成肝、肾、心脑血管及血液等多系统损害[3]，严重威胁母亲和胎儿的生命健康安全[4]。

胎盘组织中存在的滋养细胞在子宫螺旋动脉重塑过程中发挥重要作用，正常情况下，滋养细胞可浸润子宫肌层的三分之一，以保证在妊娠时给胚胎提供足够的血液，保证胎儿的营养和能量需求。在胚胎植入的初期，滋养细胞既参与子宫动脉重构，又侵入子宫壁，通过同时增加血管直径和降低血流阻力的方式来确保足够的血流量[5]。而PE患者滋养细胞浸润能力下降，导致子宫螺旋动脉重构异常，致使胎盘植入深度不够[6]，从而导致胎儿缺氧，引起PE，严重影响胎儿的宫内发育和母婴健康。目前，终止妊娠仍是治疗PE的重要方法，但不适用于孕早期和胎儿不成熟的情况[7]。因此，探究PE的发病机制至关重要。

经典的中心法则遵循DNA-mRNA-蛋白质的方向进行转录和翻译，随着基因组测序和基因芯片技术的发展，科学家发现人类基因组中可以翻译成蛋白质的基因仅占1%～2%，还有大量的不能转录成蛋白质的基因存在且在各种复杂的生物学过程中发挥作用，即非编码RNA[8]。非编码RNA包括管家RNA、短链非编码RNA(sncRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)三种亚型。其中sncRNA是指长度小于200个核苷酸的RNA，包括微小RNA(microRNA，miR)、小干扰RNAs(siRNA)、环状RNA(circularRNA)等，长链非编码RNA(lncRNA)是指长度超过200个核苷酸的非编码RNA[8-10]。本文就lncRNA、miR及lncRNA-miR相互作用在PE发病中的作用机制进行综述。

1 lncRNA与PE

lncRNA与多种疾病的发生和发展相关，如肿瘤[11]、心血管疾病[12]及神经系统疾病[9]等。另外，lncRNA还与细胞增殖、迁移、凋亡、X染色体失活等相关[13-14]。与mRNA相比，lncRNA可引起多个下游信号通路的改变从而发挥功能，在多个下游通路中发挥作用可能引起一些异常作用[15]。研究[16]表明，与正常妊娠者相比，PE患者胎盘中存在大量差异表达的lncRNA，且lncRNA可通过影响滋养细胞的功能等来参与PE的进展。

1.1 PE相关的lncRNA芯片研究 新一代测序技术的发展，使越来越多的lncRNA被发现。Long等[16]以6例早发型PE(34周前发病)患者为实验组、6例早产患者为对照组进行lncRNA芯片研究，发现早发型PE患者的胎盘组织中有15 646种上调的lncRNA和13 178种下调的lncRNA；对这些差异表达的lncRNA进行了GO分析，发现主要富集于细胞迁移相关的途径。另一项微阵列研究发现，与正常孕妇相比，PE患者胎盘中有738种差异表达的lncRNA；经验证，PE患者胎盘中LOC391533、LOC284100和CEACAMP8表达增加[17]。此外，与正常胎盘相比，在晚发型PE(发病超过34周)胎盘中，差异表达的lncRNA共163个；其中，NONHSAT116812和NONHSAT145880可作为评价PE的指标[18]。

1.2 RNA测序(RNA-Seq)研究 与lncRNA芯片比较，RNA测序(RNA-Seq)可以更好地发现新的lncRNA[19]。Liu等[20]研究发现了一些与PE相关的lncRNA，并发现JAK-STAT信号通路与PE的发生有关。Tong等[21]通过一项RNA-seq研究，收集了正常妊娠者、早发型PE和晚发型PE患者的蜕膜组织，结果显示早发型PE与正常妊娠者之间有32个差异表达的lncRNA，晚发型PE与正常妊娠者之间有53个差异表达的lncRNA，早发型PE与晚发型PE患者之间存在32个差异表达的lncRNA。可见随着PE病程的进展，lncRNA表达是有变化的。

1.3 lncRNA影响滋养细胞的细胞功能 子宫螺旋动脉重构不足是导致PE的重要因素，滋养细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡能力降低是导致子宫螺旋动脉重构不足的关键原因[22]。某些lncRNA表达上调，并通过改变滋养细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡能力来影响PE的发生和发展。Song等[23]研究发现，lncRNA RPAIN表达上调可抑制滋养细胞增殖，并诱导其凋亡，从而加重PE。Li等[24]研究发现，PE患者胎盘中lncRNA CCAT1上调，造成CDK4表达水平降低，促进PE的进展。PE患者的胎盘中lncRNA DLX6-AS1表达增加，通过调控miR-376c/GADD45A的表达进而导致PE[25]。

某些lncRNA表达下调，亦是PE发生发展的重要因素。Chen等[26]研究发现，PE患者胎盘中lncRNA MALAT-1明显减少，从而诱导细胞增殖，细胞周期缩短。小核仁RNA宿主基因5(small nucleolar RNA host gene 5，SNHG5)可通过调控miR-26a-5p/N-钙粘着蛋白轴来诱导细胞增殖、诱导细胞侵袭和迁移，研究[27]表明PE患者胎盘中SNHG5表达减少。PE患者胎盘中lncRNA母体表达基因3(maternally expressed gene 3，MEG3)表达降低，lncRNA MEG3的下调抑制了细胞迁移、进而诱导细胞凋亡，并增加NF-κB等表达，进一步引起子宫螺旋动脉重构不良[28]。与正常妊娠女性相比，PE患者胎盘组织中的lncRNA TUG1降低，TUG1的下调可抑制细胞增殖、迁移和侵袭，并促进滋养细胞凋亡；同时，TUG1下调可增加PE中Ezh2表达、降低RND3水平，从而抑制子宫螺旋动脉重塑[29]。重度PE患者胎盘组织中lnc00473水平降低，进而抑制细胞增殖、增加细胞凋亡[30]。

1.4 lncRNA通过调控免疫反应影响PE PE患者中树突状细胞(dendritic cells，DC)的表达水平下降，lnc-DC是DC中表达的一种lncRNA，研究[31]表明，lnc-DC的下调破坏了单核细胞向DC的分化，从而减弱了DC对T调节细胞(T regulatory，Treg)的抑制作用，刺激PE患者蜕膜中Th1细胞增殖，促进PE的发生[32]。

1.5 lncRNA通过调控表观遗传影响PE lncRNA具有在表观遗传水平上介导基因表达的潜力[8]，胎盘组织中表观遗传介导的H19-IGF2结构域替代可导致妊娠早期胎盘发育异常，进而导致PE发病[33]。另有研究[34]表明，LncRNA H19 rs217727多态性与PE发病关系密切。

1.6 lncRNAs影响PE的蜕膜化和能量代谢 蜕膜化不良可导致滋养细胞浸润能力降低，致使子宫螺旋动脉重构异常、母胎界面血流减少[35]。胎盘缺血导致母体外周血中毒性细胞因子表达增加，糖酵解的减少，从而内皮细胞和蜕膜受损[36]。PE的发生与能量代谢异常有关，HK2P1和HK2水平的降低可能与糖酵解和蜕膜化的损害有关，也与PE的发展有关[37]。lncZBTB39-1∶2在胎盘中的表达可能通过影响能量调节而降低滋养细胞的活性，从而促进PE的发展[38]。

2 微小RNA与PE

miRNA是小的非编码RNA，长度约为22个核苷酸，在调节包括细胞分化，凋亡和发育在内的多种生物过程中起着重要作用；目前有超过2 600种miR在人类基因组注释，并且据估计，蛋白质编码基因的30%～60%可受miRNA调节[39]。

2.1 miR-210与PE的缺氧调控 miR-210是关键的缺氧反应因子，是一种可诱导缺氧的miRNA；miR-210是与PE相关的最普遍的miRNA之一[40]。Fasanaro等[41]研究发现，miR-210表达具有低氧剂量依赖性，缺氧导致滋养细胞碎片增多可能会引起循环中miR-210水平升高。由于滋养层血管重构异常导致胎盘长期缺氧，缺氧可能通过miR-210的介导作用促进PE发病。研究[42]指出，miR-210可通过缺氧和炎症诱导的方式通过MAPK和ERK信号通路抑制滋养细胞的侵袭。胎盘缺氧促进低氧诱导的因子1α(HIF-1α)的表达，HIF-1α通过与miR-210启动子的HRE区结合而诱导miR-210表达，从而介导参与PE的下游靶标，如可溶性血管内皮生长因子受体1(sFlt-1)、转化生长因子β和内皮糖蛋白等。动物实验发现，与野生型小鼠相比，toll样受体3(toll-like receptor 3，TLR3)诱导的PE小鼠的胎盘miR-210表达明显更高[43]。Nuh等[44]发现受孕12周的PE患者就高表达了miR-210，表明其可作为PE潜在的血清生物标志物。研究[45]显示，PE患者血清miR-210水平是健康人的4～10倍。在低氧环境下，胎盘滋养母细胞中miR-210表达水平显著提高，且miR-210蛋白在PE患者血浆和胎盘中均明显升高[46]。

2.2 miR-223与PE的炎症反应 编码miR-223的高度保守基因位于X染色体，研究[10]表明，miR-223在肥胖、炎症、癌症和自身免疫性疾病(如2型糖尿病)等表达下调；妊娠早期胎盘miR-223表达降低可能是PE早期预测标志。STAT3是STAT途径的重要组成因子，miR-223过度表达可通过调控STAT3从而下调巨噬细胞中IL-6 mRNA表达；TLR激活后miR-223的水平显著降低可能是由IL-6介导的，IL-6的增加可加重血管功能障碍并促进巨噬细胞浸润，进而对细胞滋养层的侵袭性产生影响，进而引发PE[47]。

2.3 miR-126与PE的血管生成 miR-126在内皮细胞中大量表达，在血管生成、炎症调节及血管稳态中发挥重要作用，是与血管生成关系最密切的一种miR[48]。miR-126在胚胎形成过程中的血管发育以及维持内皮功能和损伤修复等方面起着重要作用。PE患者胎盘长期处于缺血状态，由于血流可以激活由锌指转录因子KLF2A介导的通路，以诱导内皮细胞中miR-126的表达；因此，当PE缺血时，miR-126表达水平下降，且与病情的严重程度相关[49]。PE中VEGF-A等血管生成因子失衡，可进一步加重PE缺氧，降低内皮细胞密度，进而降低miR-126表达[50]。Hong等[39]通过对115例PE患者的胎盘样本进行分析发现，miR-126水平显著降低，且与VEGF mRNA水平呈正相关，说明miR-126可刺激滋养细胞中的VEGF表达。Yan等[51]研究miR-126在受孕大鼠胎盘中的作用时使用agomir-126致使微血管密度增加，胎盘和胎儿的大小和重量增加；相反，使用antagomir-126导致微血管密度降低，胎盘和胎儿的大小和重量降低，这表明miR-126在胎盘血管生成中的积极作用。动物实验表明，L-NAME先兆子痫小鼠miR-126基因表达水平降低；agomir-126可使其血压降低，胎盘和胎儿重量增加，微血管密度增加及成活幼崽数量增加，这表明升高PE中miR-126的水平可能是治疗PE的有效方法[52]。

2.4 miR-148/152与PE的免疫反应 由miR-148a、miR-148b和miR-152组成的miR-148/152家族在调节免疫相关过程中起着重要作用，并且与多种癌症、自身免疫性疾病和慢性炎症性疾病的发生和发展有关[53]。研究[51]表明，miR-148/152家族还参与了妊娠期胎盘发育的调控，在滋养细胞中，miR-148a、miR-148b和miR-152都靶向作用于人白细胞抗原-G(human leukocyte antigen-G，HLA-G)。HLA-G作为母体自然杀伤细胞的抑制性配体，在介导母体对胎儿的免疫耐受中起着重要的免疫抑制作用；在健康产妇妊娠胎盘中miR-148/152家族成员表达减少可使HLA-G高表达[54]，而PE动物模型和患者胎盘miR-148/152家族成员表达上调，造成HLA-G失调，导致PE的发病。Yang等[55]发现先兆子痫大鼠胎盘中的miR-148a和miR-152明显上调，尽管未观察到胎儿体重的显著差异，但其血压和尿蛋白及病理性胎盘变化发生率均增加。另外miR-148/152家族可能通过调节DNA甲基化模式而导致PE，从而导致参与代谢和免疫途径的下游靶标异常表达[56]。

3 lncRNA-miR间相互作用对PE的影响

lncRNA-miR间可相互作用，实现对生物过程的调控。lncRNA可作为miR的竞争性内源性RNA(ceRNA)，通过miR的海绵吸附作用，抑制miR的正常生物学功能，以达到调节miR靶基因表达的效果。

3.1 表达上调的lncRNA与miR海绵吸附作用对PE的影响 一些lncRNA在胎盘中表达上调，可通过miR的海绵吸附作用，影响靶基因的表达，进而促进PE的发生和发展。Zheng等[57]研究发现，lncRNA生长抑制特异性5(growth arrest-specific 5，GAS5)可能通过调节miR-21并激活PI3K/AKT信号通路及其下游靶点抑制滋养细胞增殖、迁移和侵袭能力，从而参与PE的发生。Liu等[58]发现，在PE患者胎盘组织中lncRNA DLX6翻译RNA 1(DLX6 antisense RNA 1，DLX6-AS1)和内质网蛋白44(endoplasmic reticulum protein 44，ERP44)表达水平较高，而miR-149-5p表达水平较低，且上调miR-149-5p可以逆转DLX6-AS1或ERP44过度表达对滋养细胞增殖和侵袭的抑制作用，即DLX6-AS1可通过miR-149-5p/ERP44途径抑制滋养细胞的增殖和侵袭，从而诱导PE的发病。另有研究[59]指出，PE患者胎盘中lncRNA lnc00261表达上调，且lnc00261的ceRNA为miR-558，lnc00261可通过调控miR-558表达及下游基因表达抑制滋养细胞的侵袭和迁移，促进PE病程发展。

3.2 表达下调的lncRNA与miR海绵吸附作用对PE的影响 除表达上调的lncRNA通过miR对PE产生影响外，胎盘组织中一些lncRNA表达下调也可通过海绵作用参与PE的发病机制。Wu等[60]研究发现，PE患者胎盘中转移相关的肺腺癌转录本1(metastasis-associated lung adenocarcinoma transcript 1，MALAT1)表达降低，而miR-206表达升高，MALAT1和miR-206通过海绵吸附作用在PE中的发病中发挥重要作用，MALAT1调节miR-206/胰岛素样生长因子1(IGF-1)轴，进而通过PI3K/Akt信号通路调节滋养细胞的迁移和侵袭，从而诱导PE。研究[61]表明，lncRNA TDRG1在PE患者胎盘中表达下调，TDRG1可与miR-214-5p相互作用并抑制后者的表达，进而通过调节Notch信号通路来促进滋养细胞增殖、迁移和侵袭，lncRNA TDRG1的下调促进了PE的发生和发展。Xu等[62]指出，PE患者胎盘中lncRNA AGAP2-AS1表达下调，并且敲低AGAP2-AS1可以抑制滋养细胞的增殖、侵袭并促进细胞凋亡，AGAP2-AS1的过度表达可刺激滋养细胞表型的发展；AGAP2-AS1下调可使miR-574-5p海绵化，从而在转录后水平抑制蛋白Jun二聚体蛋白2(JDP2)，从而抑制滋养细胞生长、凋亡和侵袭。

综上所述，PE的主要病理生理机制是胎盘滋养细胞侵袭性下降、子宫螺旋动脉重构不足。非编码RNA中的lncRNA和miR通过多种亚型和靶基因参与影响PE的病理过程，通过调节滋养细胞的细胞功能、免疫反应、蜕膜化和能量代谢、氧化应激、炎症反应、血管生成等过程，参与PE的发生及发展；并且lncRNA-miR间的海绵吸附作用，在PE滋养细胞功能障碍方面发挥着重要作用。随着基因组学发展和基因测序技术进步，PE患者基因检测将会越发便捷，寻找与PE高度相关的非编码RNA，并探究其作用机制、寻找治疗靶点在PE的研究中至关重要，也是我们今后努力的方向。