MICRORNA-29B的研究现状

李新娜，史艳芬，2，李荣贵 (.吉林大学白求恩医学院病理生物学教育部重点实验室，吉林 长春 3002;2.北京中日友好医院，北京 00029)

MICRORNA-29B的研究现状

李新娜1，史艳芬1，2，李荣贵1(1.吉林大学白求恩医学院病理生物学教育部重点实验室，吉林 长春 130021;2.北京中日友好医院，北京 100029)

miRNA－29b;纤维化;表观遗传学;甲基化

1 miRNA简介

miRNA广泛存在于自然界中，是一种大小约为22 nt的内源性非编码的单链微小RNA［1］，它的成熟过程需要经历以下几个步骤［2］:首先以内源性转录本为模板进行基因转录，形成发夹状的原始pri－miRNA，接着于细胞核内经过Drosha切割，被加工成具有茎环结构的70 nt左右的前体pre－miRNA，再通过Exportin5进入到胞质在核糖核酸酶Dicer的识别剪切下切掉茎环变为双链RNA即dsRNA，最后双链RNA解体为成熟miRNA。成熟的miRNA进入miRNA诱导的基因沉默复合物(miRNA －induced silencing complex，miRISC)，其可协助其与互补的mRNA完全或不完全配对，从而达到降解靶mRNA或阻遏其转录后翻译的作用［3］。

2 miRNA的生物学特性及其作用机制

2.1 miRNA的生物学特性:miRNA基因以单拷贝、多拷贝或基因簇等形式存在于基因组中［1］，其转录独立于其他基因，是体内主要基因转录后调控的主要因子［4］。目前的研究发现这些miRNA参与了人类近1/3的基因表达过程，如今 miRNAs的研究已成一个新热点。

2.2 miRNA的作用机制［5］:miRNA的5'端非编码区(UTR)与靶mRNA的3'UTR发生配对。①不完全互补配对，主要功能为抑制靶mRNA的翻译，但不影响mRNA稳定性;②发生完全互补配对，主要功能降解靶mRNA，作用方式与siRNA类似，以调节细胞的增殖、分化和凋亡等［6］。最近研究发现了第三种方式，即miRNAs指导其靶向mRNA快速脱腺苷化，导致mRNA的快速衰减和表达水平的降低［3］。另外新近研究还发现，miRNA能作用于靶mRNA，可在转录后正向调节蛋白质的合成。

3 miRNA－29b与纤维化

在组织纤维化的发展过程中，miRNAs扮演着重要的角色，其中miRNA29s(miRNA29a，b，c)家族的效应尤其突出，提示其在调节ECM动态平衡中起重要的节点作用［7］。以往研究发现，TGF－β家族因子是重要的损伤修复和ECM合成的重要调节因素［8］。Coralia Luna等在针对青光眼小梁细胞研究中发现［9］，对于ECM的改变中主要是由于TGF－β2导致miRNA29b的表达下调从而导致了ECM成分的改变，而miRNA29b对于TGF－β1的抑制作用也在实验中被发现，这表明miRNA29家族与TGF－β家族之间的作用是复杂的，而对其之间的交叉对话研究是有限的。

4 miRNA－29b与肿瘤

大量研究已证实，在多种恶性肿瘤细胞和组织中，已发现microRNA表达谱的改变［10］，这提示microRNA参与了恶性肿瘤的发生和演进等过程，并提示其诊断和预后。如已发现在白血病、胆管腺癌、前列腺癌中，miR－29b有着独特的重要作用，可促进肿瘤细胞的凋亡，抑制前列腺癌细胞的生长。如Robert Steele等的研究发现在前列腺癌细胞中外源性表达增高的MBP－1可上调miR－29b的表达［11］，且外源性表达的miR－29b又可抑制抗凋亡蛋白MCL－1的表达，从而促进肿瘤细胞凋亡并抑制其生长，在胆管癌中亦有此机制。在白血病研究中则发现，高表达的miRNA－29b主要通过表观遗传学调控DNA甲基化状态从而促进抑癌基因的表达。

5 miRNA－29b与表观遗传学

表观遗传学改变的控制，主要形式在于DNA甲基化和组蛋白修饰。而负责DNA甲基化的酶主要有DNMT1、DNMT3A和DNMT3B，主要负责维持甲基化状态和从头甲基化。Garzon，R等研究发现miRNA－29b可以间接或直接靶向调节DNMT1［12］，DNMT3A和DNMT3B的表达调控白血病细胞中抑癌基因的甲基化状态从而调控肿瘤细胞的生存和凋亡。而Muller Fabbri等在肺癌中已证明miRNA－29b可通过靶向调节DNMT3A和DNMT3B的表达从而恢复异常的DNA甲基化［13］。Takada等的实验在小鼠动物实验中也证明此结论［14］。

6 miRNA－29b与信号通路

miRNA－29b在其生物学功能发挥的过程中其所涉及的信号通路是错综复杂的［15］，但是随着科学的进步和人们认知手段的提高，某一部分的机制已知晓，如Luna等研究发现［9］，在小梁细胞中miRNA－29b是ECM及TGF－β1和TGF－β2的负性调控因子，位于TGF－β信号通路的下游并与TGF－β之间存在交叉对话。而 Qin W 等研究发现［16］，TGF－β/Smad3是导致肾脏纤维化的一个信号通路，TGF－β/Smad3信号通路负性调控miRNA－29b的表达，而miRNA－29b则是作为TGF－β/Smad3信号通路下游的抑制剂而发挥作用的。

7 小结

本综述阐述了MiroRNA－29b在组织纤维化及肿瘤等疾病中的重要作用及其在表观遗传学和信号转导通路中主要调控机制。无论是在组织损伤修复，细胞凋亡，恶性肿瘤和心血管疾病，都可看到其巨大的调控作用，预示MiroRNA－29b可能成为更多疾病的新兴潜在的治疗靶点。

［1］ Lagos － Quintana M，Rauhut R，Lendeckel W，et al.Identification of novel genes coding for small expressed RNAs［J］.Science，2001，294(5543):853.

［2］ Hutvagner G，Zamore PD.A microRNA in a multiple－turnover RNAi enzyme complex［J］.Science，2002，297(5589):2056.

［3］ Wu，L，Fan J，Belasco JG.MicroRNAs direct rapid deadenylation of Mrna［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2006，103(11):4034.

［4］ Lau NC，Lim LP，Weinstein EG，et al.An abundant class of tiny RNAs with probable regulatory roles in Caenorhabditis elegans［J］.Science，2001，294(5543):858.

［5］ Mourelatos Z，Dostie J，Paushkin S，et al.miRNPs:a novel class of ribonucleoproteins containing numerous microRNAs［J］.Genes Dev，2002，16(6):720.

［6］ Meltzer，PS.Cancer genomics:small RNAs with big impacts［J］.Nature，2005，435(7043):745.

［7］ Villarreal G Jr，Oh DJ，Kang MH，et al.Coordinated regulation of extracellular matrix synthesis by the microRNA－29 family in the trabecular meshwork［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2011，52(6):3391.

［8］ Fleenor DL，Shepard AR，Hellberg PE，et al.TGFbeta2 －induced changes in human trabecular meshwork:implications for intraocular pressure［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2006，47(1):226.

［9］ Luna C，Li G，Qiu J，et al.Cross－ talk between miR －29 and transforming growth factor－betas in trabecular meshwork cells［J］.Invest Ophthalmol Vis Sci，2011，52(6):3567.

［10］ Dale W，Bilir P，Han M，et al.The role of anxiety in prostate carcinoma:a structured review of the literature［J］.Cancer，2005，104(3):467.

［11］ Steele R，Mott JL，Ray RB.MBP －1 upregulates miR －29b that represses Mcl－1，collagens，and matrix － metalloproteinase －2 in prostate cancer cells［J］.Genes Cancer，2010，1(4):381.

［12］ Garzon R，Liu S，Fabbri M，et al.MicroRNA －29b induces global DNA hypomethylation and tumor suppressor gene reexpression in acute myeloid leukemia by targeting directly DNMT3A and 3B and indirectly DNMT1［J］.Blood，2009，113(25):6411.

［13］ Fabbri M，Garzon R，Cimmino A，et al.MicroRNA －29 family reverts aberrant methylation in lung cancer by targeting DNA methyltransferases 3A and 3B［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2007，104(40):15805.

［14］ Takada S，Berezikov E，Choi YL，et al.Potential role of miR－29b in modulation of Dnmt3a and Dnmt3b expression in primordial germ cells of female mouse embryos［J］.RNA，2009，15(8):1507.

［15］ Ambros，V.microRNAs:tiny regulators with great potential［J］.Cell，2001，107(7):823.

［16］ Qin W，Chung AC，Huang XR，et al.TGF － beta/Smad3 signaling promotes renal fibrosis by inhibiting miR －29［J］.J Am Soc Nephrol，2011，22(8):1462.

2012－10－23 编校:费越/郑英善］