MicroRNA在肝胆细胞内的表达与相关性的研究进展

　　近年来，miRNA以其特有的基因、生物学特性及潜在的生物医学应用价值，在治疗各项难治性疾病中越来越引人注意，研究miRNA在胆管上皮细胞再生修复中的调控作用机制，从而解决胆道并发症———“阿格硫斯之踵”医学难题。1993年，LEE等在秀丽新小杆线虫发育调控研究中发现了第一个miRNA[1]，7年后Pasquinelli在对线虫发育调控中发现了let-7[2]。目前已有500余个miRNA在人体内发现。miRNA在肝胆疾病中对细胞凋亡、增殖、细胞周期和细胞分化发育均发挥着调控作用，通过检测胆道疾病组织中miRNA的表达水平情况，了解其调控的靶基因，进而对胆道疾病进行基因水平等进一步治疗。现报告如下。

1　miRNA生成与作用机制miRNA是一类真核生物内源性的小分子单链RNA，可对基因转录后的表达进行调控。miRNA合成产生，首先是在miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下转录成为一个具有茎-环结构的miRNA复合体(pri-miRNA)，pri-miRNA通常有几百上千个核苷酸构成，含有帽子和polyA尾巴结构，二级结构呈特殊的发夹茎-环结构[3]。然后miRNA复合体(primiRNA)再被RNA聚合酶III-Drosa-DGCR8复合体切割加工成为miRNA前体(pre-miRNA)，但是茎-环结构仍被保留，pre-miRNA大小未60-75碱基。pre-miRNA被核内转运蛋白exportin5转运出细胞核进入细胞质，具有茎-环结构pre-miRNA在Dicer酶、ATP和解旋酶的共同作用下，最终分裂成为21-25bp的成熟miRNA。成熟的miRNA通过与一种类似RISC的核糖蛋白结从而合成miRNP，识别靶基因从而发挥生物功能[4]。研究证明miRNA可调控基因表达的机制主要有两个方面，一方面是当miRNA的序列与靶基因的3′UTR近似完全互补配对时则对互补靶基因进行切割，从而使靶基因mRNA降解，不完全匹配则抑制靶基因的mRNA表达，从而发挥抑制基因表达甚至沉默的功能，但不影响靶基因的mRNA的稳定，不使靶基因降解。另一方面miRNAs可以指导目的靶基因的mRNA快速的脱腺苷化，导致靶基因mRNA快速的衰减和导致其蛋白表达水平降低，从而达到基因调控的目的[5]。

2　miRNA与肝胆疾病的研究进展miRNA在肝胆疾病领域中研究进展很快，Mir-335的研究中，通过基因转染敲除目的基因的方法检测出胆固醇水平降低[6]。同时近期研究证明，在肝移植后导致胆道狭窄疾病的相关研究中，发现比较冷缺血及热缺血时间与miR-222，miR-296，miR-122，miR-148a表达相关。[7]，同时在肝再生的研究中发现在组织缺氧情况下mir-150调控含量降低，可能负调控缺氧诱导因子HIF-1α表皮生长因子(EGF)，促进肝再生[8]，MengF等对酒精性肝损伤的研究发现mir-34a可能通过调控甲基化调控天冬氨酸酶-2和去乙酰化酶-1，促进酒精性肝损伤修复可能。[9]

3　MiRNA相关细胞内表达的调控机制肝脏受损再生过程中，肝脏的卵圆细胞能够分化为肝细胞及胆管上皮细胞，从而能重建肝小叶结构。研究证明mir-21、mir-221在肝脏受损再生过程中有着调节作用，mir-21在肝脏再生中调控抑制BTG2，BTG2属于抗增殖蛋白与PICK1相互作用，同时研究证明BTG2与蛋白激酶C介导的胞外传导和细胞分化也有关系[10]。程序性细胞死亡4(PDCD4)基因目前研究与mir-21关系密切，细胞的出现凋亡受阻或增殖失控均有可能导致肿瘤形成，PDCD4基因表达上调从而控制细胞凋亡，mir-21可能有着调控细胞程序死亡作用调控PD CD4[11]。mir-221调控的靶基因为P27、P57[12]，P27、P57在细胞周期中属蛋白依赖性激酶抑制剂，抑制蛋白激酶复合物的活性，从而调节在肝脏受损再生细胞增殖。同时研究证明mir-506其作用机制可能是调控了AE2，AE2 属于跨膜阴离子转运蛋白，作用为氯乙烯/碳酸氢盐交换功能，有着调节肝脏胆管胆汁分泌碳酸氢盐的作用。胆道损伤导致胆汁淤积肝硬化与AE2损伤有关mir-506在胆道损伤时明显上调，从而调控抑制AE2通路[13]，同时研究表明mir-128在神经上皮细胞调控SOX9的表达，SOX基因家族调控生物早期胚胎的发育过程[14-15]。研究证明SOX9 在肝卵圆细胞中也有表达与胆管干细胞同源，从组织起源论研究，肝脏及胆管的胚胎发育过程中均来源于内胚层细胞，经研究证明肝卵圆细胞在肝脏受损等因素下被激活，在体外试验相关诱导因素下可分化为胆管上皮细胞，但组织分布不同，从而为肝卵圆细胞诱导分化为胆管上皮细胞的研究可行性和必要性提供有利依据。

4　结论

与展望根据mircoRNA高度保守的在调节细胞内基因，在生命活动中发挥重要作用，其在肝胆疾病肿的研究提示其在肝胆疾病的诊疗有着广泛的应用价值。利用pRT-PCR和Northern印迹杂交技术等，可以检测miRNA在相关疾病细胞内的表达水平，与正常的细胞表达水平相比较后，可以得出异常表达miRNA，从而起到基因治疗疾病作用。研究miRNA在胆管上皮细胞再生修复中的调控机制，可能将对胆道损伤治疗提高至基因治疗水平，甚至能找到有效治疗胆道损伤的另一方法。同时miRNA在肿瘤方面也起着至关重要的作用，通过筛查患者相关癌基因，如基因探针、基因敲除或者导入可使癌基因表达沉默或分解的miRNA，或者导入miRNA后使靶基因mRNA快速的衰减和导致其蛋白表达水平降低，从而达到基因调控的目的。这种稳定且低毒特点可能在肝胆疾病的基因治疗中发挥重大作用，综上所述，miRNA有望成为解决肝胆难治疾病及另外一种有效的治疗方法[15]。

5　参考文献

[1]　LEERC，Feinbaum RL，AmbrosV，TheCeleganshetero chronicgenelin-4encodessmallRNAswithantisensecomple mentaritytolin-4[J].Cell，1993，75(5)：843.

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[收稿日期：2013-11-17　编校：徐强]