miRNA与肠易激综合征发病机制的前瞻性研究

张法灿，赵运志

(广西壮族自治区人民医院，南宁 530021)

肠易激综合征(IBS)是常见的功能性胃肠病之一，虽然是一个功能性胃肠疾病，不直接增加患者的病死率和伤残率，但能显著影响患者的生活质量［1］。其病因及发病机制目前尚不十分明确，近年有研究提出，“神经—免疫—内分泌网络”理论在IBS发病机制中占有重要地位，而广泛存在于消化道的肥大细胞(MCs)在其中可能起着关键作用，但具体分子机制尚未阐明。microRNA(miRNA)是近些年分子生物学研究的热门，有研究提示，miRNA可能通过对MCs的调控，参与IBS病理生理过程。本文结合文献就miRNA与IBS发病机制作一综述。现报告如下。

1 miRNA的功能特点及作用机制

miRNA是一类广泛存在于真核生物的非编码小RNA，长约22 nt，在进化中高度保守，其表达既有时空特异性，也有组织和细胞特异性，通过与靶基因序列的3'-非翻译区(3'-UTR)特异性结合，诱导靶基因mRNA降解或阻遏其翻译［2］。miRNA基因首先由RNA聚合酶Ⅱ介导转录成初期miRNA(primiRNA)。pri-miRNA在核内被Drosha(一种核酸内切酶RnaseⅢ)加工成前体miRNA(pre-miRNA，一种长60～70 nt的发夹—茎环结构)。pre-miRNA由转运蛋白exportin25运输到胞质，再由Dicer(另一种RNAaseⅢ)对其加工［3］，随后miRNA双体经过解旋酶的作用，解旋产生成熟 miRNA单体。成熟的miRNA通过形成RNA诱导沉默复合物［4］，与靶点mRNA完全或不完全匹配结合，通过对mRNA剪切或抑制其翻译过程调控基因的表达，从而调节细胞增殖、分化与凋亡，参与个体发育、机体代谢以及肿瘤发生、发展等过程。越来越多的证据表明，miRNA可能参与肿瘤、炎症、心脑血管疾病的发生、发展。

2 MCs与IBS的关系

MCs来源于骨髓造血干细胞，主要分布于与外界相通的皮肤、呼吸道和消化道［5］。在慢性、持续性炎症时，MCs的数量增加，表型活化。MCs是消化道内重要的免疫活性细胞，也是肠道主要的抗原感受器，参与肠黏膜的免疫应答与调节。多项研究表明，IBS患者结肠MCs数量及活化程度明显升高，且与腹痛、腹胀、腹泻及焦虑抑郁等症状的程度密切关［6，7］。MCs胞质中含有大量的分泌颗粒，对刺激应答时可以合成、释放颗粒内多种生物活性介质和因子，如组胺、5-HT、类胰蛋白酶、前列腺素、白三烯和细胞因子等［9］，可引起感觉神经末梢兴奋以及信号传递的异常。通过这些活性介质的广泛作用，MCs被认为在神经和免疫机制之间起重要的沟通作用，包括炎症和黏膜的免疫生理、与神经免疫的联系和脑—肠轴的关系、肠道高敏感性、胃肠动力紊乱等。类胰蛋白酶是MCs中重要的一个生物活性分子，是其激活脱颗粒的标志。类胰蛋白酶通过刺激外周血T细胞、单核细胞和气道上皮细胞释放IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-8 和 GM-CSF 等众多细胞因子，直接或间接募集、激活嗜酸性粒细胞和中性粒细胞等炎症细胞，增加血管通透性、诱导炎性细胞浸润、刺激上皮细胞增生［9］;其次类胰蛋白酶本身也具有激活MCs的作用。在体内，类胰蛋白酶还激活蛋白酶活化受体-2(PAR-2)，通过促细胞分裂活化蛋白激酶信号通路，促进细胞异常增生及结构改变［10］。业已证明，MCs激活/类胰蛋白酶/PAR-2信号通路介导或参与了IBS多种重要的病理生理过程。有研究发现，在IBS中类胰蛋白酶通过肠黏膜细胞表面PAR-2的活化，可增加细胞通透性［11］;有资料表明，PAR-2阳性的伤害感受神经元兴奋性增高，释放传递伤害性信息的兴奋性神经递质SP(含神经肽P物质)与CGRP(降钙素基因相关肽)，导致内脏高敏感性的发生;此外，PAR-2的活化可导致结肠低度炎症迁延存在，正反馈刺激MCs持续产生类胰蛋白酶等细胞因子，并认为是导致IBS临床症状迁延反复的因素。MCs同时是脑—肠轴的固有成分，电镜下可见MCs与SP和 CGRP等感觉神经纤维联系紧密，而这些神经肽参与疼痛的病理生理过程，导致内脏高敏感性的发生，并诱发MCs脱颗粒。活化状态的MCs可能在IBS中所表现的以胃肠动力紊乱、感觉异常为特征的内脏高敏感性的病理生理过程中起到关键性作用。

3 miRNA与IBS

Hino K 和 Zeng L 等［12，13］最新研究发现，通过调节相应miRNA的表达，可以影响肠平滑肌及上皮组织的完整性，表明不同miRNA参与调控了消化道黏膜上皮细胞及平滑肌细胞的增生、分化及成熟。Zhou等［14］将19例以腹泻为主的IBS患者作为研究组，10例正常患者作为对照组，观察服用乳果糖/甘露醇后出现腹泻的情况。结果发现，与肠黏膜渗透性正常的IBS患者及对照组相比，IBS患者中有8例肠黏膜渗透性增高，谷氨酰氨合成酶明显降低。同时发现，miR-29a在肠黏膜渗透性增高的IBS患者的血浆、小肠及结肠组织中高表达。miR-29a通过与谷氨酰氨合成酶基因(GLUL)的3'-UTR特定区域结合来增高肠黏膜渗透性。这些研究结果表明，谷氨酰氨合成酶能调节肠黏膜渗透性，而miR-29a能调节谷氨酰氨合成酶和肠黏膜渗透性，推测miR-29a影响肠黏膜渗透性可能是通过调控GLUL影响谷氨酰氨合成酶的生成，而通过对miR-29a信号通路机制的研究可能会对IBS的治疗提供新的思路。肠道黏膜的完整性及渗透性与IBS发病密切相关，完整的肠黏膜屏障能阻止细菌及毒素进入人体脏器和体循环。以上研究提示，miRNA表达调控可能与IBS的发病机制密切相关。近年研究证明，miRNA在炎症反应时骨髓MCs的分化、增殖和功能上起重要作用，调节MCs的免疫应答过程［15］，可能参与到IBS的病理生理过程。

由于miRNA种类及数量繁多，不同miRNA调控不同基因组的表达。这些miRNA分别与细胞通透性、炎症过程、组织器官活动以及神经递质释放有关。由于这些病理生理过程与不同IBS临床发生、发展存在这样或那样的密切关系。因此，深入探讨miRNA功能与调节在IBS发病机制中作用可能具有重要意义，对今后提高IBS个体化诊疗水平提供新的理论依据。由于与IBS发病机制相关的miRNA尚无研究证实，因此，筛选出相关miRNA分子，并通过相关实验证实是一项艰巨的任务。

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