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miRNA:急性肺损伤中新的调控分子

来源:世旅网
2013年4月第5l卷第l1期 ・综 。 述】 。・ miRNA-急性肺损伤中新的调控分子 雷马文 王德明 南华大学附属第二医院麻醉科,湖南衡阳421001 【摘要】急性肺损伤(Au)及更为严重的急性呼吸窘迫综合征(ARDs)为常见且复杂的炎症性肺疾病。微小RNA (micmRNA或miRNA或miR)已作为一类全新的基因调控分子脱颖而出,其在包括ALI在内的多种复杂性疾病 当中起着至关重要的作用。 [关键词】miRNA;急性肺损伤 【中图分类号】R725.6 【文献标识码】A 【文章编号】1673-9701(2013)11—0027-02 miRNA:A novel regulatory molecule in acute lung injury LE/Mawen WANG Deming Department of Anesthesia,the Second Affiliated Hospital of Nanhua University,Hengyang 421001,China 【Abstract】Acute lung injury(ALI)and the more severe acute respiratory distress syndrome(ARDS)are common and complex inflammatory lung diseases.microRNA(miRNA/miR)have emerged as a novel class of gene regulators which play critical roles in many complex diseases including ALI. 【Key words】miRNA;Acute lung injury 急性肺损伤(acute lung injury,ALI)及更为严重的急性 亡因子4(pro ̄ammed cell death 4,PDCD4)表达。接着发现. 在细胞被转染以miR一21前体后,再接受LPS刺激,NF—KB 潘 会被抑制且IL-10的产生会增加。但当转染的是miR-21 的反义寡核苷酸时,结果则截然相反[91。此外,一个微小RNA 介导基因表达调控的新机制(即经由与RNA结合蛋白竞争) 呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS) 为常见而重要的快速进行性炎症性肺疾病。据估计,仅仅美 国每年就有190 000例ALI新发病例,其中死亡病例约为 75 000例。而在中国,ALI/ARDS的发病率更高,病死率更是 高达52%tI. 。近年.科学家已注意到miRNA在ALI/ARDS的 近来已被发现。这在免疫炎症研究中的典型例子为miR一 细胞效应中上调IL_1O表达正是通过此机制来实现的[101。 1.2 miRNA与ALI 诸多生物学进程和信号转导途径中起着重要作用。本文将 446I在T细胞受体(T cell receptor,TCR)活化触发的巨噬 重点介绍miRNA在免疫炎症及Au中所发挥的作用。 1 miRNA在免疫反应和ALl中的作用 新近研究表明,miR一150参与了ALI炎症过程。机体 接受LPS刺激后,miR一150在肺部表达明显下调。miR一150 的靶标可能是白介1受体相关激酶2(interleukin一1 recep. tor associated kinase 2。IRAK2).而后者是胞内调节炎症反 已经发现具有调节免疫细胞发育和分化功能的是 miR一18la,它在胸腺中高表达而在淋巴结和骨髓中表达水 平较低 。与此同时,某些炎症性肺疾病(如哮喘、特发性肺 纤维化)的发病也与miRNA有关。因此,我们推测miRNA 可能潜在地影响ALI/ARDS的发生发展。 1.1 miRNA与免疫炎症反应 应的重要信号分子I”I。Cai等1 的研究显示,在LPS诱导的 小鼠ALI模型中多个miRNA在肺中的表达被动态地调节。 其中miR-214、miR-415的表达明显上调,miR一18la/b、miR一 199a和miR一16的下调最为显著。他们进一步的研究发 现,上调miR一16表达可抑制肺部炎症反应,而这一作用正 是通过其靶向TNF一0l来实现的_l2I。Xie等I 研究者又指出, 在同有免疫中.miR一200b和miR一200c可经由靶向髓 分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)调控 THP一1巨噬细胞TLR4通信和NF—KB活化的效能,从而影 响宿主抗病原微生物的天然防御功能14,51。通过TLR3、TLR4 及TLR9激动剂的激活而诱导miR一148与miR一152的表 达将抑制包括TNF一0【、IL一6、IL一12在内的多种炎症介质的 产生161。在LPS激活TLR4后,miR一210可直接靶向NF—KBl 而负向调节LPS诱导的小鼠巨噬细胞促炎细胞因子的产 生 。据此,我们推测在TLR激活后会诱导miRNA( ̄HmiR一 147、miR一9、miR一148、miR~152、miR一210)的表达,借此来 在博来霉素诱导的小鼠ALI模型中miR一127表达明显降 低。从以上信息得知,LPS和博来霉素等致病因素也许能 够通过调节炎症相关miRNA( ̄I miR-150、miR一16、miR一127) 表达来促进ALI的发生发展。这也暗示:对这些靶miRNA进 行调节干预可能是防治ALI的新策略。 研究者利用TaqMan miRNA微阵列分析I I比较了对照 组与HTV处理组小鼠间365个miRNA的表达水平。发现 miRNA表达变化与HTV处理周期长短一致.提示VILI对 抑制过度炎症反应,以利于免疫自稳和免疫调节的维持。 LPS或TNF—Ot刺激后所引起的miR一125b表达的下调表 miRNA表达具有直接的抑制作用,由此而给我们提供了治 明,miR一125b可能在针对内毒素休克的免疫应答中发挥 疗VILI的潜在新靶标。值得提出的是,VILI肺中miRNA的 重要作用[81。最新研究发现,LPS刺激实验中miR一2 1调控凋 表达改变也能来自浸润的炎症细胞,因此,可能还需要更 【基金项目】湖南省自然科学基金资助项目(11JJ3120) 深入地研究以综合地评价这些观察结果。 CHINA MODERN DOCTOR中国现代医生27 综 述 2013年4月第51卷第11期 2 miRNA可作为ALl中的分子治疗靶标和生物标志物 T cell sensitivity and selection[J].Cell,2010,129:147—161. miRNA表达改变与免疫反应、炎症信号通路及包括 ALI在内的炎症性肺疾病的发病相关联.因此.将miRNA 作为一全新的治疗靶标很有前景。虽然南miRNA引起的 相关基因表达变化通常是适度的,但是其结果可能会影响 到大量的后续基因的表达,继而影响多种生物学过程,因 此用miRNA作为其中的标志物便成了可能。 已有证据表明,miRNA的表达是动态的,其反映着细 [4]Wendlandt EB,Graft JM,Gioannini TL,et a1.The role of microRNAs miR一200b and miR一200e in TLR4 signaling and NF-KB activation[J]. Innate Immun,2012,18(6):846—855. 【5】5 Tagannv KD,Boldin MP,Chang KJ,et a1.NF-kappaB—dependent in— duction of microRNA miR一146,an inhibitor targeted to signaling pro teins of innate immune responses[J].Proc Natl Acad Sei USA,2010, 103(33):12481一l2486. [6】Liu X,Zhan Z,Xu L,et a1.MieroRNA一148/152 impair innate response and antigen presentation of TLR——tiggered dendrirtic cells by targeting 胞内外环境和信号的变化,因此,应用miRNA作为生物标 志物来代表特定的疾病状态或其不同发展阶段中深层的 病理生理进程很具潜力。此外,在多种标本(如组织、血液 CaMKlIalpha[J].J Immunol,2011,185(12):7244—7251. [7]Qi JN,Qiao Y,Wang P,et a1.microRNA-210 negatively regulates LPS—induced production of proinflammatory cytokines by targeting 或其它体液)中miRNA均能被检测到。miRNA亦相当稳 定,且几乎不受样品处理误差的影响,这使得miRNA在用 作现实的生物标志物时更具吸引力。已有研究者将血浆中 的miRNA.作为生物标志物来诊断和监测包括ALI在内的 多种炎症性肺疾病,用循环血miR一126、miR一17 92簇(包 括miR一17、miR一18a、miR一19a、miR一20a、miR一19b一1、 NF-KB1 in murine macrophages[J].FEBS,2012,586:1201-1207. [8】Till E,Michaille JJ,Cimino A,et a1.Modulation of miR一1 55 anti miR一1 25b levels following lipopolysaeeharide/TNF-alpha stimulation and their possible roles in regulating the response to endotoxin shoek[J】. J Immunol,201 1,179(8):5082—5089. 【9】Sheedy FJ,Palsson—McDermott E,Hennessy EJ,et a1.Negative regu一 [ation of TLR4 via targeting of the proinflammatory tumor suppressor miR一92a)、miR一130、miR一21和miR一22l作为生物标志物 来预测ALI/ARDS患者肺血管(尤其是毛细血管)功能及其 修复再生状况 l 3展望 PCD4 by the mieroRNA miR-21[J].Nat hnmunol,2010,1 1(2):141— 147. 【10】Ma F,Liu X,Li D,et a1.MicroRNA-466I upregulates IL一10 expres- sion in TLR——tiggered macrophagesr by antagonizing RNA-binding 当前有关miRNA与ALI/ARDS关系的研究尚处于早 期阶段,将当前研究扩展到人肺组织、器官,直至人类个体 则会给人们提供miRNA在ALI/ARDS中的作用更为直接 protein tristetraprolin—mediated IL-10 mRNA degradation[J].J Im— munol,20l1,184(11):6053—6059. 【11】Schmidt WM,Spiel AO,Jilma B,et a1.In vivo profile of the human leukocyte microRNA response to endotoxemia[J].Bioehem Biophys Res Comnmn,2O11,380(3):437—441. 【12】Cai ZG,Zhang SM,Zhang Y,et a1.MicroRNAs are dynamically reg- 可靠的证据。并可以断言,miRNA将成为我们充分认识 ALl发病机制及其基因调控网络的关键要素。不过,在将 miRNA作为新的治疗靶点和生物标志物用于ALI的日常 诊疗之前还需要我们继续加强研究。 【参考文献】 [1 j Rubenfeld GD,Caldwell E,Peabody E,et a1.Incidence and outcomes ulated and play an important role in LPS-induced lung injury lJ]. Can J Physiol Pharmaeol,2012,90:37—43. 【13】Xie T,Liang JR,Liu NS,et a1.MieroRNA-127 inhibits lung inflam— mation by targeting IgG Fc receptor I….J Immunol,2012,188: 2437—2444. 【141 Vaporidi K,Iliopoulos D,Francis RC,et a1.MieroRNA expression of acute lung injuryIJ].N Engl J Med,2005,353(16):1685一l693. I21 jE京市科委重大项目MODS课题组.1998—2003年北京地区重症 profile in a murine model of ventilat0r—induced lung injury[J].Am J Respir Crit Care Med,2010,181(1):A2031. 加强治疗病房急性呼吸窘迫综合征的临床流行病学调查【j】.中国 危重病急救医学,2007,l9(4):201—204. 13l J i QJ,Fu KT,Chan EK,et a1.MiR-l8la is an intrinsic:modulator of 【15】McLean AS,Huang SJ.Cardiac biomarkers in the intensive care unit[J]. Ann Intensive Care,2012,2(8):1—1 1. (收稿}I期:2012一I I一14) ・编读往来・ 关于计量资料中的t检验 有单样本t检验、配对t检验和两样本t检验。单样本t检验:是用样本均数代表的未知总体均数和已知总体 均数进行比较,来观察此组样本与总体的差异性。配对t检验:是采用配对设计方法观察以下几种情形:①两个同 质受试对象分别接受两种不同的处理;②同一受试对象接受两种不同的处理;③同一受试对象处理前后。从两研 究总体中随机抽取样本,要对这两个样本进行比较的时候,首先要判断两总体方差是否相同,即方差齐性。若两 总体方差相等,则直接用t检验,若不等,可采用t 检验或变量变换或秩和检验等方法。 28中国现代医生CHINA MODERN DOCTOR 

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