MicroRNA在运动适应中的作用

贺 强，丁树哲

（1.华东师范大学“青少年健康评价与运动干预”教育部重点实验室，上海200241；2.华东师范大学体育与健康学院，上海200241）

MicroRNA在运动适应中的作用

贺 强1，2，丁树哲1

（1.华东师范大学“青少年健康评价与运动干预”教育部重点实验室，上海200241；2.华东师范大学体育与健康学院，上海200241）

肌肉力量和耐力是骨骼肌功能的体现，高水平运动员需要较高水平的骨骼肌做功能力，需要依据项目特点不断地进行抗阻练习和耐力训练。专项训练可诱导骨骼肌、心肌等器官在功能和代谢上产生相应的适应性变化。microRNA（miRNA）是一类非编码性RNA小分子，通过自身“种子序列”与靶基因3’端非翻译区（3’－UTR）结合，抑制m RNA翻译或降解m RNA，从而在转录后水平调控基因表达，调控几乎所有细胞生物分子事件。microRNA与骨骼肌生物学关系密切，在调控骨骼肌发育（增殖、分化）、线粒体生物发生、胰岛素敏感性、氧化还原稳态等过程中起重要作用。miRNA是骨骼肌运动适应中的重要一环，总结了microRNA与骨骼肌生物学关系，在骨骼肌运动适应中的作用，并展望了microRNA在运动损伤康复领域的应用前景。

微小RNA；骨骼肌；运动适应；抗阻运动；耐力训练；运动损伤

miRNA是一类长度为18～23核苷酸的非编码性RNA，通过其5’端的“种子序列”与靶基因的3’－UTR结合，抑制m RNA翻译或降解，在转录后水平调控基因表达［1］。在过去的10年里miRNA成为各个领域研究的名星分子。miRNA参与调节几乎所有细胞分子事件，如细胞增殖、分化、凋亡、糖脂代谢，miRNA表达异常或缺失是癌症、糖尿病、肥胖等多种慢性疾病的重要诱因。截至2013年6月miRBase20称已经在206个物种中发现了30 424种miRNA。

研究发现一些骨骼肌特异性miRNA在调控骨骼肌增殖、分化、损伤修复中具有重要作用［2］，一部分miRNA在不同类型运动引起的骨骼肌、心肌，乃至整个机体适应性变化中起重要作用［3］。笔者综述了骨骼肌生物学相关的miRNA及其在骨骼肌运动适应中的作用，展望miRNA在肌肉运动损伤修复中的应用前景。

1 microRNA的生物合成及作用机制

miRNA由基因组的不同区域编码，约50%的miRNA来源于非编码区，其余多数位于编码区内含子，仅少量由非编码区的外显子编码。绝大部分miRNA经经典途径产生（图1）：在细胞核内，RNA聚合酶II催化miRNA宿主基因转录产生含有茎环发夹结构，长约500～3 000 bp的pri－miRNA；随后pri－miRNA在细胞核内和胞浆中经一系列酶切，成熟为单链miRNA。成熟的miRNA被转移到RNA诱导沉默复合体（RISC），并引导RISC通过碱基互补作用与靶基因m RNA的3’－UTR结合，引起m RNA翻译抑制或者降解［4］。

图1 microRNA生物发生经典途径

2 microRNA的组织特异性表达

miRNA表达具有组织差异性，通常一些组织内高表达或特异性表达某种miRNA，例如，横纹肌（心肌和骨骼肌）特异性表达miR－1，脾脏内高表达miR－127、142a／s、151等，肝脏内高表达miR－122a、152、194、215，脑内则高表达miR－9、135等。其中横纹肌特异性表达miR－1、133、206等，被命名为myomiR。myomiR家族还包括miR－208a／b、499、486［6］。大部分myomiR在心肌和骨骼肌中同时表达，其中miR－208a和miR－206分别只在心肌和骨骼肌中表达，且miR－206在慢肌中表达尤其丰富。

3 myomiR与骨骼肌发育

miR－1高表达可促进Hela细胞生肌相关基因表达到miR－1敲除引起果蝇骨骼肌发育异常并在发育期死亡的一系列发现，myomiR在肌肉发育中的重要性逐渐凸显。体内外研究先后发现miR－1、133、206等myomiR通过多种转录因子调控肌肉增殖、分化。

卫星细胞是骨骼肌内具有多元分化能力的间充质干细胞，通常处于静息状态，损伤应激时，卫星细胞激活进入细胞周期，开始增殖、分化，最终与旧肌纤维融合，或与其他卫星细胞融合成新肌纤维。卫星细胞动力学变化受一组特异性转录因子调控，静息时卫星细胞表达PAX7；激活增殖时Myf5和MyoD表达上调；终末分化时Pax7表达下降，Myogenin和MRF4上调。miRNA可通过相关生肌因子调控卫星细胞动力学。miR－489和miR－31分别通过Dek和Myf5抑制卫星细胞激活，维持静息状态［7－8］。miRNA在成肌分化过程中的作用则更为突出，miR－133a和miR－27a分别通过抑制SRF和Myostatin促进成肌细胞增殖［9－10］，miR－206主要通过调节DNA聚合酶α亚单位p180抑制DNA合成，促进分化，miR－1则通过HDAC4抑制卵泡抑素，进而抑制myostatin活性，促进成肌分化［11－12］。此外，miR－1，206和486还通过PAX7抑制增殖，促进分化过程［13－14］。miR－133a通过下调IGF－1R促进成肌分化［15］，通过Prdm16抑制卫星细胞向棕色脂肪细胞分化［16］，可见miR－133a调控的分子事件具有环境依赖性。还有一些对成肌分化过程很重要的非myomiR，如miR－23a，125b分别通过调控Myh1／2／4和IGF－II影响成肌分化［17－18］。

myomiR的表达似乎与骨骼肌纤维类型相关，如miR－206、208b、499在慢肌纤维中表达丰富，miR－1、133在所有肌纤维中表达一致，在快肌纤维中尚未发现表达特别丰富的miRNA。在猪和牛的骨骼肌中还发现了一些非myomiR分别在氧化型和糖酵解型肌纤维中表达丰富，如miR－885和miR－196a在快肌纤维为主的半腱肌中表达远高于慢肌纤维为主的咀嚼肌［19－20］。

4 运动对miRNA表达影响

运动可给骨骼肌带来不同程度机械和代谢应激，激活多种基因表达和信号通路，不同形式的运动可引起不同的基因表达模式和信号通路激活。这些基因表达的变化少部分可归因于miRNA表达变化，研究显示运动可改变多种组织内miRNA表达，miRNA的表达变化可通过特定的靶基因及其介导的相关信号通路增强运动适应效应。

4.1 抗阻运动对miRNA表达影响

抗阻运动是增加肌肉力量和围度的重要锻炼手段。协同肌废用是常见的肌肉肥大模型，即手术切除协同肌，使负荷完全附加在跖肌上，导致跖肌显著肥大，切除协同肌的第7天跖肌内miR－1和miR－133表达显著下降了约50%［21］。以70%1RM为负荷的急性抗阻训练可显著降低骨骼肌pri－miR－1－2、－133a－1、－133－a－2和miR－1表达［22］。miR－1表达下降可通过胰岛素样生长因子（IGF－1）调控IGF－1／PKB／AKT信号促进心肌蛋白质合成，促进心肌肥大［23］。56名成年受试者进行12周抗阻训练，根据瘦体重变化将其分为“高应答组”和“低应答组”，miR－1、133、106等17种miRNA运动前后表达没有显著变化，组间也不存在显著性差异。但miR－378、29a、26a、451在高应答组和低应答组之间表达存在很大差异，其中低应答组miR－378、29a、26a表达显著下降，高应答组变化不显著，而miR－451只在低应答组表达上调［24］。有趣的是miR－378变化与抗阻训练引起的骨骼肌质量增加成正相关，miR－378的稳定表达可能与瘦体重的维持有关，体外实验随后验证了这一推测，miR－378靶基因为MyoD的抑制因子—MyoR，主要促进成肌细胞分化［25］。在耐力运动环境下，miR－378还通过MED13和肉毒碱乙酰转移酶（CRAT）抑制PGC－1β介导的线粒体代谢效应，miR－378和miR－378＊敲除可显著提高能量消耗和线粒体氧化能力，抵抗高脂膳食诱导的肥胖［26］。可见低应答组肌肉肥大程度下降可能与氧化表型有关（图2）。

图2 miRNA在抗阻运动适应中的作用机制

4.2 耐力运动对miRNA表达影响

与抗阻运动相比，耐力运动主要引起骨骼肌代谢性适应变化，包括线粒体生物发生、血管生成、肌纤维类型转化、胰岛素敏感性提高等。多种miRNA表达对耐力训练敏感，在耐力训练引起的代谢适应中发挥作用。90 min急性跑台运动可显著提高小鼠股直肌miR－1，181和107表达，miR－107靶基因丙酮酸脱氢酶激酶4（PDK4）mRNA表达升高，但PDK4蛋白表达不变，提示miR－107可能是通过抑制mRNA翻译过程调节PDK4蛋白表达［27］。PDK4可磷酸化丙酮酸脱氢酶（PDH）复合物的E1α亚单位，阻断糖酵解产物进入线粒体氧化，转而促进脂肪酸氧化代谢，有利于糖的节省化，这对于高水平长跑运动员至关重要［28］。相反，90 min分钟跑台运动后miR－23表达下降，靶基因PGC－1αmRNA和蛋白表达上调。PGC－1α共转录的线粒体生物发生标志性基因柠檬酸合酶（CS），5－氨基酮戊酸合酶（ALAS）和细胞色素c mRNA表达也显著上调。Aoi等［29］通过基因芯片技术筛选4周耐力运动变化显著的miRNA，发现另一调控PGC－1α的miRNA—miR－696表达显著下降，伴随PGC－1α蛋白表达增多，但m RNA表达水平不变，提示miR－696可能是通过抑制mRNA翻译过程调节PGC－1α表达。PGC－1α是骨骼肌内重要的转录辅激活因子，在运动诱导的骨骼肌适应中起重要作用，调控线粒体生物发生、血管生成、抗氧化反应和脂肪酸氧化、糖异生、糖酵解等多种生理过程。这一研究也表明急性和长期耐力运动时miRNA对 PGC－1α的调节机制可能是不同的。Yamamoto等［30］在C2C12成肌细胞中发现miR－494可直接调控线粒体转录因子A（mt TFA）和叉头转录因子j3（Foxj3）两个重要的线粒体生物发生调控因子，急性耐力游泳运动可显著降低骨骼肌miR－494表达，伴随mt TFA、Foxj3蛋白表达以及线粒体数量增加。游泳训练后大鼠比目鱼肌miR－16表达显著下降，伴随血管内皮生长因子（VEGF）蛋白表达升高，毛细血管密度增加［31］，随后研究证实VEGF是miR－16靶基因，与miR－15a共同在血管生成中起重要调节作用［32］。这些变化表明miRNA表达变化引起的基因调控网络的适应在提高耐力运动引起的氧气运输和利用中发挥不可或缺的作用（图3）。

在人体内，60min的蹬自行车运动可显著提高股外侧肌miR－1、133a表达，12周训练后miR－1、miR－133a／b和miR－206表达均显著下降，同时耐力运动能力，VO2max和胰岛素敏感性显著提高，表明长时间耐力训练引起的效应与急性耐力运动相反［33］。Keller等［34］发现6周蹬自行车运动降低骨骼肌miR－1、133、101、455表达。可见miRNA表达随运动环境而变化来调控运动引起的适应性变化，但要想佐证miRNA与骨骼肌运动适应之间存在因果关系仍需要借助于gain－of－function或loss－of－function动物模型。

图3 miRNA在耐力运动适应中的作用机制

4.3 运动对心肌miRNA表达影响

氧运输到骨骼肌以及骨骼肌摄取和利用氧的能力是决定有氧运动能力的重要因素。耐力运动不仅可以通过提高骨骼肌线粒体数量和线粒体代谢效率，促进血管生成，从而提高骨骼肌摄取和利用氧的能力，还能通过提高心肺功能来提高氧的运输能力。长期体育锻炼引起以心室腔扩大和心室壁增厚为主要标志的运动型新增增大，每搏输出量显著高于普通人，miRNA与运动引起的心脏适应中密不可分。10周低强度游泳引起大鼠左心室miR－1、133a／b表达下降，miR－29c表达升高，其靶基因I型胶原蛋白和III型胶原蛋白表达下降，可能与耐力运动引起的心室顺应性有关［35］。游泳还显著提高大鼠左心室miR－126表达，通过调节VEGF通路抑制因子Spred－1和PI3KR2促进血管生成。基因芯片显示miR－27a／b在有氧运动后表达增加，而miR－143表达下降，二者分别通过调节血管紧张素转化酶和血管紧张素转化酶2参与调节左心室肥大［36］。很明显，这些适应有利于提高心血管功能（图3）。

4.4 运动对外周miRNA表达影响

耐力运动还改变外周miRNA（c－miRNA）表达，分泌到血液中的miRNA很可能发挥内分泌功能。Aaron等［37］分析了高水平运动员90天训练前、后进行急性力竭性运动对血浆中与血管生成（miR－20a、221、222、328）、炎症（miR－21、146a）、肌肉收缩（miR－21、133a）和低氧／缺血适应（miR－21、146a、210）等相关的miRNA，发现急性运动上调c－miR－21、221、146a、222。90天有氧训练后除c－miR－20a下降外，其余表达水平仍较高，急性运动可再次上调这些cmiRNA，有意思的是c－miR－146a、20a与VO2max具有线性关系。此外，急性和长期耐力运动均降低外周miR－486、miR－486可抑制促进蛋白降解的FOXO转录因子和抑制蛋白合成的PTEN，c－miR－486下降很可能促进大强度耐力训练引起的蛋白质分解代谢［38］。c－miR－21、210、222则可能是评价有氧能力的潜在指标［39］。c－miRNA对于评价运动损伤也有一定意义，离心抗阻运动和马拉松跑可显著提高与肌肉发育有关的c－miR－133、4小时连续蹬车和马拉松跑显著提高与内皮细胞损伤有关的c－miR－126［40］。以上研究表明不同方式运动可引起血液miRNA产生特异性适应性变化，目前，c－miRNA已经成为检测多种癌症的血液标志物，c－miRNA也很有可能成为评价运动训练状态、运动能力、甚至运动选材的有效方法。

5 miRNA与骨骼肌损伤和修复

骨骼肌是高度可塑性组织，损伤后具有很强的再生／修复能力，卫星细胞激活是肌肉再生／修复的主要机制。肌肉损伤可改变多种miRNA表达，大部分与卫星细胞增殖、分化有关（图4）。

研究发现，心脏毒素（CTX，用于诱导肌肉损伤）可改变骨骼肌多种miRNA表达。在CTX引起的小鼠骨骼肌损伤早期，miR－351表达升高通过抑制细胞周期抑制因子—E2F3表达，激活卫星细胞增殖［41］。CTX注射后小鼠骨骼肌miR－206表达也显著升高，miR－206敲除可显著影响小鼠骨骼肌再生／修复，miR－206表达升高下调包括PAX7、Notch3、IGFBP5［42］和Hmgb3［43］等分化抑制因子。CTX损伤后期miR－181表达显著增加，其靶基因Hox－A11抑制MyoD表达和终末分化［44］。MyoD表达增加又提高了miR－1表达，解除HDAC4和卵泡抑素的抑制作用。CTX损伤后表达升高的还有miR－26a，胫骨前肌特异性敲除miR－26a会延缓肌肉损伤再生／修复，同一损伤模型中miR－125b在损伤后表达下降，提高了生肌因子IGF－II表达，促进肌肉再生［45］。

基于以上研究，外源性注射miRNA改变局部miRNA表达水平可能是影响骨骼肌损伤后的再生／修复过程，加速肌肉恢复的有效方法。Nakasa等［46］首次证明了这种可能性，向撕裂损伤的骨骼肌注射miR－1、133、206可显著降低肌肉纤维化进程，提高生肌因子表达，并促进血管生成，加快小鼠肌肉再生／修复。

图4 miRNA在肌肉损伤修复中的作用机制

6 miRNA与基因兴奋剂

基因兴奋剂起源于基因治疗，利用基因工程技术，以病毒、质粒或脂质体等作为载体，将某些能提高运动能力的基因转入特定的组织细胞中，利用机体自身的转录翻译系统，稳定表达目的基因编码的蛋白质。国际反兴奋剂组织将基因兴奋剂定义为以非治疗目的使用能提高运动能力的细胞、基因、遗传构件或调控基因表达的方法（http：／／www.wadaama.org／）。根据专项特点，目前可作为基因兴奋剂的目的基因包括有氧耐力类（促红细胞生成素，血管内皮生长因子，过氧化物酶体增殖激活受体和低氧诱导因子）和力量类（胰岛素样生长因子，肌肉抑制素）。目前基因兴奋剂检测主要在转录水平和蛋白表达水平通过c DNA微阵列技术、基因表达系列分析技术和质谱等分析基因和蛋白表达变化。然而，这种技术受取材部位限制，取得的成果较少，应用前景并不好。

目前尚没有报道外源性miRNA治疗骨骼肌运动损伤，但鉴于miRNA分子小，在载体存在条件下很容易进入细胞，是较为理想的局部治疗手段，很有可能被应用于提高肌肉做功能力，如miR－1、133、206等。但不可否认的是采用miRNA无论是治疗还是提高运动能力均存在较高的风险性和不可预测性，因为miRNA的功能区可能在m RNA的3’－UTR，也可能在5’－UTR，甚至在编码区和启动子，即miR－NA可调控多种靶基因。这种一对多的特性，使得外源性miRNA很有可能造成机体内环境稳态的破坏，产生无法预测的后果。

7 小结与展望

miRNA是重要的骨骼肌发育调控因子，其缺失足以引起骨骼肌结构、功能、代谢异常。miRNA参与调控了运动引起的骨骼肌、心肌适应，如线粒体生物发生、血管生成、心肌顺应性等。调控肌肉发育的这些miRNA在骨骼肌损伤后的再生／修复中也发挥重要作用，外源性注射miRNA可应用于治疗骨骼肌损伤，在运动损伤领域具有较大的应用前景。miRNA也很有可能成为基因兴奋剂，与传统的基因兴奋剂比较，miRNA具有更大的优势。然而，目前关于miRNA和骨骼肌的研究仍旧处于起始阶段，随着生物信息学的发展，相信会发现更多的与骨骼肌功能相关的miRNA。

［1］Kim V N，Nam J W.Genomics of microRNA［J］.Trends Genet，2006，22（3）：165－173.

［2］Ge Y，Chen J.MicroRNAs in skeletal myogenesis［J］.Cell Cycle，2011，10（3）：441－448.

［3］Kirby T J，Mccarthy J J.MicroRNAs in skeletal muscle biology and exercise adaptation［J］.Free Radic Biol Med，2013，64：95－105.

［4］Pasquinelli A E.MicroRNAs and their targets：recognition，regulation and an emerging reciprocal relationship［J］.Nat Rev Genet，2012，13（4）：271－282.

［5］Suzuki H I，Miyazono K.Dynamics of microRNA biogenesis：crosstalk between p53 network and microRNA processing pathway［J］.J Mol Med（Berl），2010，88（11）：1085－1094.

［6］Small E M，O’Rourke J R，Moresi V，et al.Regulation of PI3－kinase／Akt signaling by muscle－enriched microRNA－486［J］.Proc Natl Acad Sci U S A，2010，107（9）：4218－4223.

［7］Cheung T H，Quach N L，Charville G W，et al.Maintenance of muscle stem－cell quiescence by microRNA－489［J］.Nature，2012，482（7386）：524－528.

［8］Crist C G，Montarras D，Buckingham M.Muscle satellite cells are primed for myogenesis but maintain quiescence with sequestration of Myf5 mRNA targeted by microRNA－31 in mRNP granules［J］.Cell Stem Cell，2012，11（1）：118－126.

［9］Chen J F，Mandel E M，Thomson J M，et al.The role of microRNA－1 and microRNA－133 in skeletal muscle proliferation and differentiation［J］.Nat Genet，2006，38（2）：228－233.

［10］Huang Z，Chen X，Yu B，et al.MicroRNA－27a promotes myoblast proliferation by targeting myostatin［J］.Biochem Biophys Res Commun，2012，423（2）：265－269.

［11］Kim H K，Lee Y S，Sivaprasad U，et al.Muscle－specific microRNA miR－206 promotes muscle differentiation［J］.J Cell Biol，2006，174（5）：677－687.

［12］Sun Y，Ge Y，Drnevich J，et al.Mammalian target of rapamycin regulates miRNA－1 and follistatin in skeletal myogenesis［J］.J Cell Biol，2010，189（7）：1157－1169.

［13］Chen J F，Tao Y，Li J，et al.microRNA－1 and microRNA－206 regulate skeletal muscle satellite cell proliferation and differentiation by repressing Pax7［J］.J Cell Biol，2010，190（5）：867－879.

［14］Dey B K，Gagan J，Dutta A.miR－206 and－486 induce myoblast differentiation by downregulating Pax7［J］.Mol Cell Biol，2011，31（1）：203－214.

［15］Huang M B，Xu H，Xie S J，et al.Insulin－like growth factor－1 receptor is regulated by microRNA－133 during skeletal myogenesis［J］.PLoS One，2011，6（12）：e29173.

［16］Yin H，Pasut A，Soleimani V D，et al.MicroRNA－133 controls brown adipose determination in skeletal muscle satellite cells by targeting Prdm16［J］.Cell Metab，2013，17（2）：210－224.

［17］Ge Y，Sun Y，Chen J.IGF－II is regulated by microRNA－125b in skeletal myogenesis［J］.J Cell Biol，2011，192（1）：69－81.

［18］Wang L，Chen X，Zheng Y，et al.MiR－23a inhibits myogenic differentiation through down regulation of fast myosin heavy chain isoforms［J］.Exp Cell Res，2012，318（18）：2324－2334.

［19］Liu Y，Li M，Ma J，et al.Identification of differences in microRNA transcriptomes between porcine oxidative and glycolytic skeletal muscles［J］.BMC Mol Biol，2013，14：7.

［20］Muroya S，Taniguchi M，Shibata M，et al.Profiling of differentially expressed microRNA and the bioinformatic target gene analyses in bovine fast－and slow－type muscles by massively parallel sequencing［J］.J Anim Sci，2013，91（1）：90－103.

［21］Mccarthy J J，Esser K A.MicroRNA－1 and microRNA－133a expression are decreased during skeletal muscle hypertrophy［J］.J Appl Physiol，2007，102（1）：306－313.

［22］Drummond M J，Mccarthy J J，Fry C S，et al.Aging differentially affects human skeletal muscle microRNA expression at rest and after an anabolic stimulus of resistance exercise and essential amino acids［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2008，295（6）：E1333－E1340.

［23］Elia L，Contu R，Quintavalle M，et al.Reciprocal regulation of microRNA－1 and insulin－like growth factor－1 signal transduction cascade in cardiac and skeletal muscle in physiological and pathological conditions［J］.Circulation，2009，120（23）：2377－2385.

［24］Davidsen P K，Gallagher I J，Hartman J W，et al.High responders to resistance exercise training demonstrate differential regulation of skeletal muscle microRNA expression［J］.J Appl Physiol，2011，110（2）：309－317.

［25］Gagan J，Dey B K，Layer R，et al.MicroRNA－378 targets the myogenic repressor MyoR during myoblast differentiation［J］.J Biol Chem，2011，286（22）：19431－19438.

［26］Carrer M，Liu N，Grueter C E，et al.Control of mitochondrial metabolism and systemic energy homeostasis by microRNAs 378 and 378＊［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2012，109（38）：15330－15335.

［27］Safdar A，Abadi A，Akhtar M，et al.miRNA in the regulation of skeletal muscle adaptation to acute endurance exercise in C57Bl／6J male mice［J］.PLoS One，2009，4（5）：e5610.

［28］Sugden M C，Holness M J.Recent advances in mechanisms regulating glucose oxidation at the level of the pyruvate dehydrogen－ase complex by PDKs［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2003，284（5）：E855－E862.

［29］Aoi W，Naito Y，Mizushima K，et al.The microRNA miR－696 regulates PGC－1｛alpha｝in mouse skeletal muscle in response to physical activity［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2010，298（4）：E799－E806.

［30］Yamamoto H，Morino K，Nishio Y，et al.MicroRNA－494 regulates mitochondrial biogenesis in skeletal muscle through mitochondrial transcription factor A and Forkhead box j3［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2012，303（12）：E1419－E1427.

［31］Fernandes T，Magalhaes F C，Roque F R，et al.Exercise training prevents the microvascular rarefaction in hypertension balancing angiogenic and apoptotic factors：Role of microRNAs－16，－21，and－126［J］.Hypertension，2012，59（2）：513－520.

［32］Sun C Y，She X M，Qin Y，et al.miR－15a and miR－16 affect the angiogenesis of multiple myeloma by targeting VEGF［J］.Carcinogenesis，2013，34（2）：426－435.

［33］Nielsen S，Scheele C，Yfanti C，et al.Muscle specific microRNAs are regulated by endurance exercise in human skeletal muscle［J］.J Physiol，2010，588（Pt 20）：4029－4037.

［34］Keller P，Vollaard N B，Gustafsson T，et al.A transcriptional map of the impact of endurance exercise training on skeletal muscle phenotype［J］.J Appl Physiol，2011，110（1）：46－59.

［35］Soci U P，Fernandes T，Hashimoto N Y，et al.MicroRNAs 29 are involved in the improvement of ventricular compliance promoted by aerobic exercise training in rats［J］.Physiol Genomics，2011，43（11）：665－673.

［36］Fernandes T，Hashimoto N Y，Magalhaes F C，et al.Aerobic exercise training－induced left ventricular hypertrophy involves regulatory MicroRNAs，decreased angiotensin－converting enzymeangiotensin ii，and synergistic regulation of angiotensin－converting enzyme 2－angiotensin（1－7）［J］.Hypertension，2011，58（2）：182－189.

［37］Baggish A L，Hale A，Weiner R B，et al.Dynamic regulation of circulating microRNA during acute exhaustive exercise and sustained aerobic exercise training［J］.J Physiol，2011，589（Pt 16）：3983－3994.

［38］Aoi W，Ichikawa H，Mune K，et al.Muscle－enriched microRNA miR－486 decreases in circulation in response to exercise in young men［J］.Front Physiol，2013，4：80.

［39］Bye A，Rosjo H，Aspenes S T，et al.Circulating microRNAs and aerobic fitness－－the HUNT－Study［J］.PLoS One，2013，8（2）：e57496.

［40］Uhlemann M，Mobius－Winkler S，Fikenzer S，et al.Circulating microRNA－126 increases after different forms of endurance exercise in healthy adults［J］.Eur J Prev Cardiol，2014，21（4）：484－491.

［41］Chen Y，Melton D W，Gelfond J A，et al.MiR－351 transiently increases during muscle regeneration and promotes progenitor cell proliferation and survival upon differentiation［J］.Physiol Genomics，2012，44（21）：1042－1051.

［42］Liu N，Williams A H，Maxeiner J M，et al.microRNA－206 promotes skeletal muscle regeneration and delays progression of Duchenne muscular dystrophy in mice［J］.J Clin Invest，2012，122（6）：2054－2065.

［43］Maciotta S，Meregalli M，Cassinelli L，et al.Hmgb3 is regulated by microRNA－206 during muscle regeneration［J］.PLoS One，2012，7（8）：e43464.

［44］Naguibneva I，Ameyar－Zazoua M，Polesskaya A，et al.The microRNA miR－181 targets the homeobox protein Hox－A11 during mammalian myoblast differentiation［J］.Nat Cell Biol，2006，8（3）：278－284.

［45］Dey B K，Gagan J，Yan Z，et al.miR－26a is required for skeletal muscle differentiation and regeneration in mice［J］.Genes Dev，2012，26（19）：2180－2191.

［46］Nakasa T，Ishikawa M，Shi M，et al.Acceleration of muscle regeneration by local injection of muscle－specific microRNAs in rat skeletal muscle injury model［J］.J Cell Mol Med，2010，14（10）：2495－2505.

责任编辑：乔艳春

Role of MicroRNA in Exercise－induced Adaptation

HE Qiang1，DING Shuzhe2
（1.Key Laboratory of Adolescent Health Assessment and Exercise Intervention，Ministry of Education，East China Normal University，Shanghai 200241，China；2.College of Physical Education and Health，East China Normal University，Shanghai 200241，China）

Muscle strength and endurance reflect the function of skeletal muscles.High－level athletes need higher skeletal muscle performance which requires constant resistance and endurance training according to feature of sport event.Specific training will induce functional and metabolic adaptive changes in organs like skeletal muscles and heart.Micro RNA（MiRNA）is a class of noncoding RNA molecules which inhibit m RNA translation or degrade m RNA by binding to the 3’UTR of target gene via its seed sequence，thus modulating gene expression at posttranscriptional levels and regulating multiples biological events.MiRNA is closely related to skeletal muscle biology and plays acritical role in skeletal muscle development（proliferation，differentiation），mitochondrial biogenesis，insulin sensitivity，redox homeostasis and so on.MiRNA is one of the important parts involved in mediating the exercise－induced skeletal muscle adaptation.This article summarizes the role of miRNA in skeletal muscle biology as well as exercise－induced skeletal muscle adaptation and looks into the future of miRNA application in the field of sports injury rehabilitation.

Micro RNA；skeletal muscle；exercise adaptation；resistance training；endurance exercise；sport injury

G804.7

A

1004－0560（2015）03－0089－06

2014－11－12；

2015－03－06

国家自然科学基金：线粒体蛋白输入（PIM）的运动适应与调控机制研究，编号：No.31171141。

贺 强（1987—），男，博士研究生，主要研究方向为运动对健康作用的分子机制研究。