microRNAs：高密度脂蛋白胆固醇干预治疗心血管疾病的新靶标*

刘梦迪,李金容,吴 冰,石 璐 综述,周云涛,田 卫，2,3△ 审校

(1.河北医科大学研究生学院,石家庄 050011；2.河北省唐山市工人医院 063000；3.河北省唐山市临床分子诊断与治疗重点实验室 063000)



·综 述·

microRNAs：高密度脂蛋白胆固醇干预治疗心血管疾病的新靶标*

刘梦迪1,李金容2，3,吴 冰2，3,石 璐2，3综述,周云涛2，3,田 卫1，2,3△审校

(1.河北医科大学研究生学院,石家庄 050011；2.河北省唐山市工人医院 063000；3.河北省唐山市临床分子诊断与治疗重点实验室 063000)

心血管疾病； 高密度脂蛋白胆固醇； miRNAs

《中国心血管病报告2014》指出“心血管病已成为仅次于脑卒中危害我国居民健康的第2大病死原因，冠心病的发病率和病死率呈持续性增长趋势”。这一现状使心血管事件的“剩留风险问题”变得更为突出。“剩留风险问题”是低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平控制达标情况下，心血管事件再发生的临床实践问题。强化他汀类药物治疗能够进一步减低心血管事件和病死风险，但仍未完全解决与高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、高三酰甘油(TG)密切相关的剩留风险问题。“提高HDL-C水平”为心血管事件剩留风险的防控提供了一种解决方案[1]。然而，一项汇集117 411例标本的荟萃分析显示，在广泛使用他汀类药物治疗背景下，提高HDL-C水平的药物，如烟酸、贝特类、CETP抑制剂等，未能降低心血管病的病死率，说明这类药物未能达到改善HDL-C功能的作用[2]。microRNAs介导的胆固醇代谢精细调控理论为“HDL-C功能改善”的假说提供了新的契机。现对miRNA在胆固醇代谢调控机制的研究进展综述如下。

1 microRNAs生物学特点与功能

microRNAs是一类长约22个核苷酸的非蛋白编码的RNA。通过转录后翻译抑制作用，参与基因表达调控。miRBase数据库已收录人类基因组miRNAs前体1 881个，miRNAs成熟体2 588个，有超过60%的人类基因受到miRNAs调控[3]。miRNA信号通路的生物信息学预测分析和功能验证表明，miRNAs与mRNAs形成错综复杂的信号调控网[4]。miRNA的优势特征是能够以蛋白质与miRNA复合体、微泡、外泌体、HDL颗粒等形式稳定存在于血清、血浆、尿液及其他体液中，参与细胞间信号通讯，调节机体生命活动[5]。

2 经典HDL的合成、转运、摄取及代谢过程

HDL的合成发生在肝脏和小肠，ATP结合盒转运蛋白A1(ABCA1)是一个以ATP为能源进行物质转运的膜蛋白家族成员，它促进胆固醇和磷脂从细胞内转移至细胞外，再与乏脂的载脂蛋白A1(ApoA-Ⅰ)结合，形成HDL的前体。该过程是合成HDL的第1步，同时也是胆固醇逆向转运(RCT)的关键调控点。HDL前体中游离的胆固醇在卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)作用下发生酯化，最终形成成熟的HDL颗粒。

成熟的HDL胆固醇酯有3条途径：(1)约20%的HDL胆固醇酯直接经B族Ⅰ型清道夫受体(SR-BⅠ)作用而被肝脏摄取。(2)约70%胆固醇酯在胆固醇酯转移蛋白(CETP)作用下，与VLDL、LDL完成胆固醇酯交换，间接地通过VLDL和LDL与肝细胞表面LDL受体(LDLR)结合，被肝脏摄取。(3)剩余10%经由ApoE受体清除。

LXR信号通路在调节胆固醇的合成与转运过程发挥主导作用。肝X受体(LXR)是核激素受体家族的成员，存在LXRα和LXRβ 2种类型。LXRα作为胆固醇的敏感器，当细胞内胆固醇过多时，通过与固醇调节元件结合蛋白(SREBP)的协调作用，上调与RCT过程相关的靶基因，如ABCA/G1、ABCG5、ABCG8、磷脂转运蛋白、ApoE等，促进胆固醇外流，在胆固醇合成与转运过程中发挥重要作用。

3 miRNAs与HDL-C精细调控网络

miRNAs靶向调节HDL合成、转运、摄取和代谢过程及信号调控网路中关键基因，如ABCA1、LDLR、LXRα和SR-BⅠ等基因的表达水平与活性[6-24]。目前，HDL胆固醇酯主要清除途径中的关键调节点是CETP，然而由于该基因3′非编码区的长度相对较短(<200 bp)，尚无证据表明miRNA参与调节CETP基因表达。见表1。

3.1 靶向调控ABCA1基因表达的miRNAs 10多种miRNAs已被证实参与靶向抑制ABCA1基因表达。其中miR-33在胆固醇稳态的调节机制和抗动脉粥样硬化作用中的研究颇为全面。

miR-33是一种内含子型的miRNA，存在miR-33a和miR-33b 2种形式，分别定位于编码固醇调节元件结合蛋白2(SREBF2)和1(SREBF1)基因内。miR-33通过与其宿主基因SREBF共转录方式，靶向抑制ABCA1，调控细胞内胆固醇含量。SREBP作为细胞内胆固醇的另一敏感器，通过Insig-Srebp-Scap途径对细胞内胆固醇进行反馈性调节。在低胆固醇的环境下，SREBP被激活，调控细胞膜LDLR或HMG CoA还原酶，提高胞内胆固醇水平，共转录的miR-33靶向抑制ABCA1基因表达，进一步阻止细胞内胆固醇的外流。见表2。

多种miRNAs，如miR-144、miR-758、miR-106b、miR-19b、miR-145、miR-10b、 miR-26和miR-27b等，均可通过经典的转录后翻译抑制作用，负向调节ABCA1基因表达，调控HDL-C的合成与转运过程。研究证实第1个正向调控ABCA1基因表达的RNA分子，miR-28-5p通过靶向抑制ERK2，从转录和翻译水平上调ABCA1[16]。miR-28-ERK2-ABCA1正向信号通路的证实，提示靶向抑制ERK2的miRNAs，作为天然的ABCA1激动剂，可能均具有上调ABCA1的作用，为改善HDL-C功能提供了新的思路与干预手段。

表1 miRNAs调控HDL-C靶向作用基因和作用部位

表2 抑制miR-33表达的相关实验研究

注：2′F/MOE(miR-33抑制剂)，LNA锁核酸(miR-33抑制剂)，CD素食饮食，WD高胆固醇饮食，“-”无效果。

3.2 靶向调控LXRα基因表达的miRNAs LXRα是胆固醇合成与转运过程的关键调节子。已证实肝脏细胞中miR-1、miR-206、miR-613靶向调控LXRα，进而影响其下游靶基因如ABCA1、ABCG1、SREBP和乙酰辅酶A羧化酶等基因的表达，产生级联效应[21]。巨噬细胞中过表达miR-206，反而激活LXRα的活性，上调LXRα信号通路关键基因[22]。miR-206的特性可能在维系肝脏与外周组织间的胆固醇稳态中发挥作用。miR-613受到SREBP-1c的转录激活，同时靶向抑制LXRα的活性与表达，形成LXR-SREBP-miR-613负反馈调节回路，调节细胞内胆固醇稳态[23]。

3.3 靶向调控B族Ⅰ型清道夫受体的miRNAs SR- BⅠ是胆固醇反向转运过程的重要成员，参与肝脏HDL胆固醇酯选择性摄取过程。在肝细胞中miR-185、miR-96、miR-223靶向抑制SR-BⅠ的基因表达，调节HDL-C选择性摄取过程[24]。miR-125a和miR-455可直接靶向作用SR-BⅠ，负向调控HDL胆固醇摄取过程，以及减少以胆固醇为原料的固醇类激素的合成[25]。尽管以靶向抑制SR-BⅠ的miRNAs为干预手段，能够促使机体HDL-C水平升高，但由于限制了肝细胞对HDL-C的选择性摄取过程，反而阻碍了胆固醇的反向转运过程，加速动脉粥样硬化进程，说明应侧重于miRNA介导的HDL-C功能改善的作用，而不能盲目性强调HDL-C水平的变化程度。

3.4 肝脏特异性miRNA与胆固醇代谢调控 miR-122在肝脏中含量最多，占肝脏所有miRNAs的80%，是肝脏特异性miRNA分子。尽管miR-122靶向抑制基因与信号途径尚未被证实，但已有证据显示miR-122正向调控胆固醇合成相关分子，如3-羟基-3-甲基-辅酶A合成酶1、7-脱氢胆甾醇还原酶和鲨烯环氧酶等[26]。在小鼠和非人灵长类动物高脂模型中证实，应用miR-122抑制剂能够大幅降低血浆总胆固醇水平，而胆红素、转氨酶和肌酐等肝功能生化指标未发生显著变化，说明miR-122抑制剂的靶向干预具有一定的安全性[27]。

4 小结与展望

在miRNA介导的胆固醇代谢精细调控网络中，既有以靶向抑制胆固醇代谢关键基因的负向调节性miRNA分子，又有通过RNA激活或间接激活方式作用的正向调节性miRNA分子。相对烟酸、贝特类、CETP抑制剂等药物而言，胆固醇代谢调节性miRNA抑制剂或模拟物具有改善HDL-C功能的预期效果，为心血管事件剩留风险问题提供了一种全新的解决方案。作为一种新型的干预策略，其临床应用的有效性与安全性，尚需充分利用生物信息学技术，剖析其调控网络的多样性与复杂性，并通过科学系统性的临床前试验进行重复性功能验证。

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河北省人社厅留学人员科技活动资助项目(2013)。

10.3969/j.issn.1673-4130.2016.20.025

A

1673-4130(2016)20-2867-04

2016-04-07

2016-06-05)

△通讯作者，E-mail:tianwei0@hotmail.com。