系统性硬皮病症状 miRNAs在系统性硬皮病纤维化进程中的研究进展

健康
风湿病与关节炎
2021年05月19日 05:40

刘涛 卞华 王帅 范拂晓

【摘 要】 miRNAs参加了人类许多疾病的发作开展进程,包含生物体的分解、增殖、凋亡等进程,在系统性硬皮病纤维化的要害进程中有重要含义,其首要经过转化成长因子-β、细胞外基质、成纤维细胞的增殖和分解、上皮细胞-间充质转化等影响纤维化进程,提示miRNAs可能是潜在的系统性硬皮病抗纤维化医治靶点。就miRNAs在系统性硬皮病纤维化进程中的研讨开展作一总述。

【要害词】 系统性硬皮病;小分子核糖核酸;回身成长因子-β;细胞外基质;成纤维细胞;上皮

细胞-间充质转化

系统性硬皮病(systemic sclerosis,SSc)是一种本身免疫性疾病,其发病机制尚不非常清楚,临床上以胶原纤维堆积、硬化,导致弥散性皮肤增厚和纤维化为首要体现,常累及内脏器官(包含消化道、肺脏、肾脏、和心脏等)结构功用反常[1],现在仍短少有用的医治办法。安排纤维化是SSc患者逝世的首要原因,在弥漫性皮肤SSc患者中,整体10年生存率低至60%~70%,标明SSc是最坏成果的结缔安排疾病[2]。近年发现小分子核糖核酸(miRNAs)与心、肺、肾等内脏器官纤维化病变有密切关系,因而miRNAs可能在SSc发病进程中发挥重要效果[3],有研讨标明,SSc未来的确诊和医治办法将来自表观遗传研讨[4]。本文就近年来miRNAs在SSc纤维化进程中效果的研讨总述

如下。

1 miRNAs的界说

miRNAs是一类由内源基因编码的长度约为

22个核苷酸的非编码单链RNA分子,其在细胞内具有多种重要的调理效果。每个miRNA能够有多个靶基因,而几个miRNA也能够调理同一个基因,这种杂乱的调理网络既能够经过一个miRNA来调控多个基因的表达,也能够经过几个miRNA的组合来精密调控某个基因的表达。

2 miRNAs的生理功用与在SSc纤维化发病机制中的效果

miRNAs是一类经过靶向效果于其靶mRNA,并使其翻译遭到按捺的内源性非编码小RNA,参加调控细胞成长、发育、增殖、分解、代谢、凋亡的整个进程。miRNAs是近年来国内外生物医学范畴的研讨热门之一。作为一种含有21~25个核糖核苷酸的内源性非编码小分子单链RNA,在SSc发作开展进程中发挥重要功用。一些miRNAs参加皮肤纤维化的要害进程,首要包含转化成长因子-β(TGF-β)信号传导通路的调理、细胞外基质(ECM)堆积、成纤维细胞的增殖和分解、上皮细胞-间充质转化(EMT)等。一些miRNAs能够促进纤维化进程,还有一些抗纤维化miRNAs能够按捺这些进程[5]。miRNAs广泛多样地调理各种生理活动的物质基础是其结构、序列、表达方式上的多样性。例如,科学家经过对心肌细胞、肺脏、肾脏等纤维化开展中miRNAs的研讨发现,miRNA-29宗族对安排纤维化进程具有显着调控效果[6]。

2.1 miRNAs与TGF-β信号传导通道 TGF-β是一类具有调理细胞成长、影响细胞分解的细胞因子,在胚胎发育进程中具有重要效果,且参加了人体免疫系统调理、本身安排修正等重要生理活动。与人类多种疾病有关,包含安排纤维化、瘢痕愈合和恶性肿瘤等。TGF-β信号通道是SSc纤维化进程的首要通路,是病理性成纤维细胞激活和胶原过度开释的首要驱动者[7]。TGF-β信号通道参加了纤维化进程中的每个水平,miRNAs能够经过影响TGF-β的受体以及Smad蛋白而影响SSc的纤维化开展[8]。有研讨显现,miRNA-19b等能够经过按捺TGF-β信号通路,进而按捺细胞中胶原蛋白的表达,然后参加纤维化的进程[9]。miRNA-17-5p经过TGF-β/Smad信号通路效果于Smad7,促进肝星状细胞(HSC)的增殖和活化,而HSC激活并转化为肌成纤维细胞样细胞(MFC),各種致纤维化要素均把HSC作为终究靶细胞,进而影响

Ⅰ型胶原和α-肌动蛋白(α-SMA),为纤维化的医治供给了新靶点[10]。考虑到TGF-β信号通道在SSc纤维化中的要害效果,能够证明未来靶向医治相关的miRNA在SSc病程中的价值。

2.2 miRNAs与ECM ECM首要由结构蛋白、专注蛋白、蛋白聚糖构成。ECM蛋白堆积过多是SSc皮肤纤维化的首要致病特征,是ECM蛋白组成过多或降解削减的成果。ECM的降解首要是由基质金属蛋白酶(MMPs)效果,别的,TGF-β能够上调金属蛋白酶安排按捺剂,然后导致ECM的低降解。当ECM组成和降解之间失去平衡,就可能会导致皮肤纤维化,而各种miRNAs能调理皮肤纤维化的ECM蛋白的组成和降解。研讨标明,miRNA-29是ECM蛋白组成的一个要害的负调理[11]。

别的,miRNA-92a能够选用不同的办法降解ECM蛋白,坚持ECM的平衡,miRNA-92a首要参加MMP-1的发生进程,进而影响胶原降解,且被证明miRNA-92a在硬皮病办理医治中的重要效果[12]。因为ECM堆积是皮肤纤维化的一个重要特征,因而瞄准相关miRNAs在SSc皮肤纤维化的效果是有价值的。别的,miRNAs调理ECM堆积的辨认还能够扩展在其他疾病的医治靶点,是未来研讨的一个重要方向。

2.3 miRNAs与成纤维细胞的增殖和分解 成纤维细胞,也称为纤维母细胞,是疏松结缔安排的首要细胞成分,这种细胞会制作胶原蛋白等蛋白质。在皮肤中,成纤维细胞在ECM蛋白的组成中起着至关重要的效果,可分解为肌成纤维细胞,而肌成纤维细胞是导致ECM堆积的首要细胞。花卉等[13]经过研讨硬皮病患者的皮损安排发现,碱性成纤维细胞成长因子促进成纤维细胞很多成长,并诱导成纤维细胞的内质网中热休克蛋白47的很多构成,构成硬皮病皮损安排中Ⅰ型胶原过度堆积,导致纤维化构成。研讨标明,miRNA-21与成纤维细胞的增殖具有密切关系,其间miRNA-21能够按捺Sprouty1(成纤维细胞增殖的按捺剂),而Sprouty1能够经过阻断细胞外的受体激酶,到达增殖成纤维细胞的效果[14-15]。曹嫚等[16]研讨经过博莱霉素处理后的miRNA-21发现,小鼠体内及特发性肺纤维化患者肺内miRNA-21的表达均添加,miRNA-21可显着激活成纤维细胞的增殖。成纤维细胞分解为肌成纤维细胞首要由miRNA-146a负调控操控,miRNA-146a能够按捺成纤维细胞Smad4蛋白的翻译,Smad4一方面能够影响间充质转录因子Zeb-1和Zeb-2,然后影响EMT进程,另一方面能够直接影响胶原蛋白的生成[17-18],然后影响纤维化进程。

2.4 miRNA與EMT EMT是SSc肌成纤维细胞的来历,在该转化进程中,内皮细胞失去了其外表的特别符号物及形状,获得了间质细胞的表型,而分解成具有迁徙和搬运才能的间质细胞,EMT与其逆进程间充质-上皮细胞转化(MET)也存在于正常安排中,可是EMT贯穿于纤维化开展的全进程,而MET则具有改进纤维化的效果。研讨发现,肝脏纤维化程度越严峻,肝脏安排中上皮细胞的标志物越少,而间叶细胞标志物越多,这一现象标明跟着肝纤维化的开展,EMT的程度逐步加强[19]。还有研讨标明,SSc表皮细胞的改变与EMT的部分诱导方式是一起的,都是经过激活TGF-β信号传导通路,添加SNAI1 mRNA[20]。有研讨标明,EMT能够遭到TGF-β信号传导通路和miRNA-21一起影响,TGF-β能够上调miRNA-21的表达,miRNA-21能够调理磷酸酶及张力蛋白同源基因(PTEN)的表达,而PTEN是EMT的按捺剂[21],

因而,经过靶向效果与miRNA-21,能够影响EMT进程。还有研讨标明,miRNA-200宗族和TGF-β信号传导通路能够一起效果于EMT进程,miRNA-200宗族按捺转录因子Zeb-1和Zeb-2的表达,相反地,Zeb-1和Zeb-2能够按捺miRNA-200的表达。在肾脏中,TGF-β信号通路能够经过miRNA-200s效果于Zeb-1和Zeb-2,诱导EMT的进程[22],并且miRNA-200s还能够参加疤痕安排的下调进程[23],能够为皮肤纤维化机制的研讨供给新的头绪。

3 针对miRNAs关于SSc纤维化的靶向医治与展望 鉴于miRNAs在SSc纤维化发病机制中的重要效果,对miRNAs进行有用的运用可作为SSc的潜在医治办法。开展miRNAs针对SSc纤维化的医治能够转化为2类:添加抗纤维化开展的miRNAs表达和下降促纤维化开展的miRNAs表达,这2种办法都能够协助调理皮肤纤维化进程。此外,以miRNAs为切入点,以TGF-β信号传导通路、ECM堆积、成纤维细胞的增殖和分解、EMT等首要SSc疾病纤维化要害环节为方针,进而影响纤维化进程,也是一个重要方向。有文献标明,正常人血清中miRNA-142-3p含量显着高于硬皮病患者[24],这标明未来在疾病状态下的血清或血浆中的miRNA表达谱改变特色能够作为新的生物标志物。CHRISTMANN等[25]经过基因芯片、荧光定量聚合酶链反应等办法,抽取系统性硬皮病相关间质性肺病(SSc-ILD)患者中肺安排与健康对照组比照,发现miR-155与SSc-ILD有显着的相关性。miRNAs除了在疾病纤维化开展中的运用外,在肝脏、肾纤维化、哮喘、胰腺癌、直肠癌、甲状腺癌、心血管疾病中的研讨也越来越遭到重视,miRNAs广泛的适用性,能够改进多个医疗范畴的前期确诊和前期医治,然后进步患者的预后。

4 结 语

近年来发现miRNAs在SSc纤维化开展中具有重要含义,与纤维化中的一些重要环节密切相关,靶向效果miRNAs,进而影响TGF-β、ECM、成纤维细胞的增殖与分解、EMT等是操控SSc纤维化开展的新策略,但现在仍有许多问题有待进一步讨论,如哪些miRNA对SSc纤维化具有特异性?怎么有用运用一种miRNA操控多种疾病?运用miRNAs安全性的考量?信任跟着对miRNAs知道的不断深入,必将深化对SSc纤维化机制的知道,促进针对miRNAs靶向药物开发与运用研讨。

5 参考文献

[1] 陈灏珠.有用内科学[M].北京:公民卫生出版社,2015:2635.

[2] BEYER C,DEES C,DISTLER JH.Morphogen pathways as molecular targets for the treatment of fibrosis in systemic sclerosis[J].Arch Dermatol Res,2013,305(1):1-8.

[3] PATEL V,NOUREDDINE L.MicroRNAs and fibrosis[J].

Curr Opin Nephrol Hypertens,2012,21(4):410-416.

[4] CUTOLO M,SULLI A,PIZZORNI C,et al.Systemic sclerosis:markers and targeted treatments[J].Acta Reumatol Port,2016,41(1):18-25.

[5] BABALOLA O,MAMALIS1 A,LEV-TOV H,et al.The role of microRNAs in skin fibrosis[J].Arch Dermatol Res,2013,305(9):763-776.

[6] 张春燕.MicroRNA在肝纤维化中的研讨开展[J].世界查验医学杂志,2015,36(24):3601-3604.

[7] CHRISTMANN RB,SAMPAIO-BARROS P,STIFANO G,et al.Association of interferon-and transforming growth factor beta-regulated genes and macrophage activation with systemic sclerosis-related progressive lung fibrosis[J].Arthritis Rheumatol,2014,66(3):714-725.

[8] BABALOLA O,MAMALIS A,LEV-TOV H,et al.The role of microRNAs in skin fibrosis[J].Arch Dermatol Res,2013,305(9):763-776.

[9] LAKNER AM,STEUERWALD NM,WALLING TL,et al.

Inhibitory effects of microRNA 19b in hepatic stellate cell-mediated fibrogenesis[J].Hepatology,2012,56(1):300-310.

[10] YU F,GUO Y,CHEN B,et al.MicroRNA17-5p activates hepatic stellate cells through tgeting of Smad7[J].Lab Invest,2015,95(7):781-789.

[11] CHENG J,WANG Y,WANG D,et al.Identification of collagen 1 as a post-transcriptional target of miR-29b in skin fibroblasts:therapeutic implication for scar reduction[J].Am J Med Sci,2013,346(2):98-103.

[12] SING T,JINNIN M,YAMANE K,et al.microRNA-92a expression in the sera and dermal fibroblasts increases in patients with scleroderma[J].Rheumatology(Oxford),2012,51(9):1550-1556.

[13] 花卉,曹雙林,施健.硬皮病皮损中热休克蛋白47、碱性成纤维细胞成长因子及Ⅰ型胶原蛋白的检测及含义[J].临床皮肤科杂志,2016,45(3):168-172.

[14] KUMARSWAMY R,VOLKMANN I,THUM T.Regulation and function of miRNA-21 in health and disease[J].RNA Biol,2011,8(5):706-713.

[15] VETTORI S,GAY S,DISTLER O.Role of MicroRNAs in Fibrosis[J].Open Rheumatol J,2012(6):130-139.

[16] 曹嫚,赵红,何军,等.MicroRNA-21对肺成纤维细胞增殖和分解的影响[J].天津医药,2015,43(10):1137-1140.

[17] 李小佼,郭刚,成哲欣,等.参麦开肺散对系统性硬化症肺纤维化患者血清IL-6、TNF-α、TGF-β1水平的影响[J].风湿病与关节炎,2016,5(10):12-15.

[18] MAKINO K,JINNIN M,HIRANO A,et al.The downregulation of microRNA let-7a contributes to the excessive expression of type I collagen in systemic and localized scleroderma[J].J Immunol,2013,190(8):3905-3915.

[19] 陈少隆,宋梅,阳韬,等.EMT在肝纤维化进程中的改变和骨构成蛋白-7对其影响[J].医学研讨杂志,2012,41(11):133-137.

[20] NIKITOROWICZ-BUNIAK J,DENTON CP,ABRAHAM D,et al.Partially Evoked Epithelial-Mesenchymal Transition(EMT)is Associated with Increased TGF-β Signaling within Lesional Scleroderma Skin[J].PLoS One,2015,10S(7):e0134092.

[21] KUMARSWAMY R,VOLKMANN I,THUM T.Regulation and function of miRNA-21 in health and disease[J].RNA Biol,2011,8(5):706-713.

[22] NING MS.Control by a hair's breadth:the role of microRNAs in the skin[J].Cell Mol Life Sci,2013,70(7):1149-1169.

[23] LIU Y,YANG D,XIAO Z,et al.miRNA expression profiles in keloid tissue and corresponding normal skin tissue[J].Aesthetic Plast Surg,2012,36(1):193-201.

[24] MAKINO K,JINNIN M,KAJIHARA I,et al.Circulating miR-142-3p levels in patients with systemic sclerosis[J]Clin Exp Dermatol,2012,37(1):34-39.

[25] CHRISTMANN RB,WOOTEN A,SAMPAIO-BARROS P.miR-155 in the progression of lung fibrosis in systemic sclerosis[J].Arthritis Res Ther,2016,18(1):155.

收稿日期:2017-11-01;修回日期:2018-01-04

大众卫生©部分网站内容来自网络,如有侵权请联系我们,立即删除!
细胞 纤维 蛋白
你该读读这些:一周精选导览
更多内容...

TOP

More