长链非编码RNA和微小RNA在子痫前期发病机制中的研究进展

李 颖，王 健，顾秀峰，李玉明，胡金朋

1.天津市第四中心医院心内科（天津 300140）

2.武警特色医学中心研究部（天津 300162）

子痫前期（preeclampsia，PE）是指妊娠20周后新发高血压和蛋白尿，或新发高血压和器官功能障碍伴或不伴蛋白尿[1]。PE 发生率约为5%～8%，严重影响孕妇及胎儿的健康[2]。目前研究认为胎盘滋养细胞浸润能力下降导致子宫螺旋动脉重构异常，引起胎儿缺氧是造成PE 的主要原因，但是其潜在的发病机制尚未阐明。目前治疗PE的重要方法仍是终止妊娠，但不适用于孕早期[3]。因此，深入探索PE 的发病机制具有重要意义。

随着基因组测序技术的发展，研究发现人类基因组中存在大量不能转录成蛋白质但是仍可在各种生物学过程中发挥作用的基因，即非编码RNA。其中，微小RNA（microRNA，miRNA）是一种高度保守的单链小分子RNA，通过抑制蛋白质翻译或促进mRNA 降解，在多种信号传导和生理病理过程中发挥作用。长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）是一种长度大于200个核苷酸，缺少开放阅读框且具有高度组织器官特异性的RNA，可参与染色体沉默、染色质修饰、转录干扰与激活等多种重要的调控过程[4]。已有研究表明lncRNA 和miRNA 对PE 的发生与发展均有潜在影响，为此本研究对lncRNA 和miRNA在PE 中的研究进展进行综述。

1 长链非编码RNA与子痫前期

胎盘是胎儿-母体交换的屏障，在胎儿发育中起关键作用。随着转录组分析技术的不断发展，特别是微阵列技术和RNA-Seq 技术在转录组分析中的应用，使越来越多的lncRNA 被发现[5]。在PE 患者胎盘组织中存在多种lncRNA 的差异表达，并可以对滋养细胞的增殖、迁移、侵袭、免疫反应，以及妊娠结局产生影响。

1.1 lncRNA对滋养细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响

PE 是一种子宫螺旋动脉重塑受损导致的妊娠特异性疾病，与滋养层细胞功能障碍有关。最近，越来越多的证据表明lncRNA 的异常表达与包括PE 在内的多种人类疾病有关。研究显示，lncRNASNHG16在PE 患者胎盘中表达下调，进一步研究发现小核仁RNA 宿主基因16（small nucleolar RNA host gene 16，SNHG16）缺失显著抑制滋养层细胞的增殖、迁移和侵袭，并刺激细胞凋亡，而SNHG16过表达则起到相反的作用[6]。PE 胎盘组织中lncRNA MVIH 表达下调，沉默肝细胞癌微血管浸润基因表达可通过调节Jun-B 蛋白表达，抑制各种滋养层细胞系中的细胞生长、迁移、侵袭和血管生成[7]。与正常女性相比，PE 患者胎盘组织中的lncRNA 微管蛋白γ-1 链（tubulin gamma-1 chain，TUBG1）降低，TUBG1 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，增加PE 中Zeste 同源物2 的增强子表达，从而抑制子宫螺旋动脉重塑[8]。滋养层细胞相较于其他人体组织更方便获取，且涉及的伦理问题较少，已成为目前研究的重点。相关lncRNA 通过调控下游基因，抑制滋养层细胞的增殖、迁移和侵袭，影响子宫螺旋动脉重塑，是导致PE 的重要因素之一。

1.2 lncRNA对PE患者免疫反应的影响

妊娠是一个半同种异体移植的过程，免疫机制在其中起着重要作用，贯穿于从胚胎植入、胎盘形成直到分娩的全过程。妊娠特异性免疫既要保护母胎抵抗病原体的侵害，又要防止母体对半异体基因胎儿胎盘单位的排斥，免疫状态失衡会引起PE 等疾病。lncRNA-DC 是树突状细胞（dendritic cells，DC）中表达的一种lncRNA，PE 患者胎盘组织中可见lncRNA-DC 的下调，其可通过弱化DC 对T 调节细胞的抑制作用，改变母体免疫平衡状态，进而促进PE 的发生[9]。

1.3 lncRNA对PE患者不良妊娠结局的影响

PE 是妊娠期常见的综合征，也是导致孕妇及其婴儿死亡等不良妊娠结局的主要原因。Wang等研究发现PE 患者血清中lncRNA TCL6 水平明显升高；此外，与其他PE 患者相比，lncRNA TCL6 在早发性或重度PE 合并有溶血、肝酶升高和低血小板计数患者亚组中升高；lncRNA TCL6高表达与不良妊娠结局的发生率升高相关，是不良妊娠结局的独立危险因素[10]。

2 微小RNA与子痫前期

miRNA 是小型非编码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miRNA 在人类基因组注释，并且据估计，30%～60%的蛋白质编码基因可受miRNA 调节[11]。

2.1 miRNA对PE滋养层细胞的影响

PE 的明显特征之一是滋养层侵袭不足，一些异常表达的miRNA 主要在调节滋养层细胞增殖、凋亡和侵袭中发挥作用。研究表明，miRNA-195、miRNA-376c、miRNA-378a-5p等可通过靶向激活素受体Ⅱ、活化素受体样激酶 5（activin receptor-like kinase 5，ALK5）、ALK7 等，促进人滋养细胞的增殖和侵袭。miRNA-223 低表达可通过促进白介素6（interleukin-6，IL-6）的增加使血管功能发生障碍，影响滋养层细胞的侵袭性，进而引发PE[12]。miRNA-210 可通过调控缺氧相关信号通路抑制滋养细胞的侵袭，影响PE的发生与发展[13]。

2.2 miRNA对PE炎症反应的影响

有研究表明，与正常胎盘相比，PE 胎盘滋养层细胞中miR126-3p 的表达下调，IL-6 和肿瘤坏死因子α 增加；此外，过表达miRNA-126-3p 显著降低正常胎盘和PE 胎盘滋养层IL-6 和肿瘤坏死因子α 的产生，同时还减弱了低氧条件下培养的滋养层细胞中8-异前列腺素的产生，这表明miRNA-126-3p 表达下调降低了PE胎盘滋养层细胞的抗炎和抗氧化应激活性[14]。miRNA-210 升高可能通过抑制抗炎Th2 细胞因子参与PE 的发生[15]。亦有研究发现，与正常对照组相比，PE 患者血清和胎盘组织中miRNA-548c-5p 表达明显下调，并与蛋白酪氨酸磷酸酶受体O（recombinant protein tyrosine phosphatase receptor type O，PTPRO）的表达呈负相关。PTPRO可促进脂多糖刺激的巨噬细胞的增殖和活化，加重炎症反应[16]。Wang 等的研究发现PE 患者血管内皮细胞中miRNA-203 和细胞间黏附分子（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM）表达上调，细胞因子信号转导抑制因子3（suppressor of cytokine signaling-3，SOCS-3）表达下调，细胞实验发现miRNA-203 过表达导致SOCS-3 表达下调，IL-6、ICAM 产生增加，中性粒细胞黏附增加，提示内皮细胞miRNA-203 表达增加可降低其抗炎活性，增强PE 患者的内皮炎症反应[17]。

2.3 miRNA对PE患者血管生成的影响

血管生成受阻可导致胎盘处于缺血状态，影响胎盘功能，促进PE 的发生。研究显示，在滋养细胞中miRNA-302a 的上调可能通过靶向血管内皮生长因子促进细胞的增殖、迁移和侵袭，抑制血管生成[18]。与健康人群相比，PE 患者绒毛组织中miRNA-17、miRNA-20a、miRNA-20b 三种miRNA 的高表达水平显著升高。它们共同通过调节滋养层细胞和内皮细胞中肾上腺素B 型受体4 和EPH 相关受体酪氨酸激酶配体B2 的表达，从而抑制血管生成。miRNA-126 在血管生成中同样发挥重要作用，Hong 等的研究发现miRNA-126 水平显著降低，且与VEGF mRNA 水平呈正相关，说明miRNA-126 可刺激滋养细胞中的VEGF 表达[11]。

2.4 miRNA对PE患者不良妊娠结局的影响

miRNA-203 在PE 孕妇血浆中高表达，且与围生儿呼吸系统窘迫、宫内生长受限、低出生体重等不良妊娠结局相关，可作为PE 诊断、疾病程度监测及预后评估的生物标志物[19]。重度PE孕妇血清miRNA-210、miRNA-34a 水平升高，且血清miRNA-210、miRNA-34a 水平可作为重度PE孕妇不良妊娠结局发生风险的预测指标[20]。

3 lncRNA-miRNA间相互作用对子痫前期的影响

lncRNA 与miRNA 相互作用从而发挥调控功能的机制主要有以下三点：一是lncRNA 与miRNA 竞争性结合靶向mRNA 的3’端，从而抑制miRNA 对靶基因的调控；二是lncRNA 作为竞争性内源性 RNA 发挥miRNA 的“分子海绵”作用而抑制miRNA 的生物学功能；三是lncRNA 还可作为潜在的miRNA 前体，产生成熟的miRNA，间接调控靶基因的表达[21]。

3.1 lncRNA联合miRNA对滋养细胞的影响

PE 患者外周血中lncRNA XIST 表达增强，进一步基于人滋养层细胞株HTR-8/SVneo 的研究表明，上调lncRNA XIST 可抑制细胞的增殖和侵袭，并诱导细胞凋亡，miRNA-340-5p 的过表达逆转了XIST 上调对细胞的凋亡、增殖和侵袭能力的影响，而KCNJ16 的下调可促进miRNA-340-5p的表达增加，这提示lncRNA XIST 的上调可通过与miRNA-340-5p/KCNJ16 相互作用抑制滋养层细胞的增殖和侵袭[22]。在H2O2诱导的人滋养层细胞中lncRNA NEAT1 表达增加，miRNA-411-5p 表达降低，抑制lncRNA NEAT1 促进细胞增殖、迁移和侵袭，miRNA-411-5p 表达升高，提示干扰lncRNA NEAT1 可通过介导miRNA-411 上调促进滋养层细胞的增殖、迁移和侵袭，减缓PE的发展[23]。亦有研究表明，lncRNA TDRG1 在PE患者胎盘中可抑制miRNA-214-5p 表达，进而影响NOTCH 信号通路激活，促进滋养细胞迁移、增殖和侵袭[24]。

3.2 lncRNA联合miRNA对表观遗传学的影响

在PE 动物模型中，低氧诱导的miRNA-218通过靶向叉头盒P1 转录因子抑制lncRNA TUG1的表达。进一步的分析表明，牛磺酸调节基因1（taurine up-regulated gene 1，TUG1）的沉默通过与花斑抑制因子同源物结合，增加了DNA 去甲基酶TET3 蛋白（ten-eleven translocation 3，TET3）和与增殖相关的双特异性磷酸酶（dual specificity phosphatase，DUSP）家族DUSP2、DUSP4 和DUSP5 的表达。此外，TUG1 在体外同样可通过TET3 介导的表观遗传学机制调控DUSP 家族[25]。

3.3 lncRNA联合miRNA对自噬的影响

滋养层细胞的自噬增加与PE 的发生密切相关。在PE 小鼠模型中，lncRNASNHG5表达较低，SNHG5过表达可减少PE 小鼠胎盘组织的损伤，在人滋养层细胞HTR-8/SVneo 中，沉默SNHG5减少了滋养层细胞的增殖、迁移和侵袭，但增加了细胞凋亡和自噬[26]。进一步研究发现，SNHG5可通过海绵吸附miRNA-31-5P 促进富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白（secreted protein，acidic and rich in cysteine，SPARC）转录，miRNA-31-5P 基因敲除或应用自噬抑制剂处理可逆转SNHG5沉默对滋养层细胞自噬的促进作用。这提示lncRNASNHG5通过海绵化miRNA-31-5p 和促进SPARC转录来减轻PE 损伤和抑制滋养层细胞的自噬。

4 结语

综上所述，在PE 患者中lncRNA 和miRNA可通过独立或相互作用，影响多个靶基因，调节胎盘滋养细胞的增殖、凋亡、侵袭、自噬、炎症反应、免疫功能、血管生成以及表观遗传等多种生物学过程，参与PE 的发生及发展。