miRNA-326在自身免疫性疾病中的研究进展①

刘咏萍 李玉姝

(中国医科大学附属第一医院内分泌科，沈阳110001)

·专题综述·

miRNA-326在自身免疫性疾病中的研究进展①

刘咏萍 李玉姝

(中国医科大学附属第一医院内分泌科，沈阳110001)

miRNAs是一类新发现的内源性单链非编码小分子RNA，广泛存在于动植物细胞中，主要作用于基因转录后水平，参与调控编码基因的表达。大量研究发现，miRNAs在多种自身免疫性疾病，包括类风湿性关节炎、多发性硬化(Multiple sclerosis,MS)、系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus,SLE)、炎性肠病、原发性胆汁性肝硬化、Ⅰ型糖尿病(Type 1 diabetes mellitus,T1DM)、银屑病等的发生、发展及转归过程中发挥了重要作用[1-7]。

在miRNAs分子家族中，miRNA-326作为其中一个研究热点，在自身免疫性疾病中的作用逐渐受到关注。有研究证实在MS、SLE、T1DM等自身免疫性疾病中miRNA-326均有异常表达[6,8,9]。因此，miRNA-326可能为自身免疫性疾病发生发展中新的诊断指标、治疗靶点及预后标志物。

1 microRNAs概述

miRNAs的合成是其编码基因经过一系列复杂生物过程的结果。在胞质中成熟的miRNAs与其靶mRNA相互作用发挥其生物学效应。目前认为成熟miRNAs对靶mRNA产生作用主要有以下两种方式：第一种为miRNAs与mRNA完全碱基互补配对结合，导致mRNA在RNA酶作用下完全降解；另一种则是miRNAs与mRNA不完全互补配对结合，使mRNA翻译抑制[10]。miRNAs对mRNA的作用并非是独立的，即一种miRNA可调控多个目的基因的表达，一个靶目的基因同时也可受多个miRNAs的调控。

近几年来随着对miRNAs的深入研究，miRNA-326在自身免疫性疾病中的作用已逐渐引起关注。Du等[8]发现在MS患者及实验性自身免疫性脑脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)动物模型体内，miRNA-326的表达均明显增高。这一发现在Honardoost等[11]的研究中也得到证实。除多发硬化患者外，Sebastiani等[6]发现在胰岛自身免疫的T1DM病人外周血中miRNA-326的表达也明显升高。而在SLE患者中外周血中，Sun 等[9]也发现了类似变化。

2 自身免疫性疾病

自身免疫性疾病是以机体对自身抗原发生免疫反应导致自身组织或器官损害为特征的一类疾病。正常情况下，机体的免疫系统对自身的组织、细胞及自身成分处于免疫耐受状态，因而不发生免疫应答，当这种耐受状态被打破时，适应性免疫细胞异常反应导致自身抗体对机体自身细胞或成分产生免疫应答，从而产生自身组织和器官损伤的慢性炎症性疾病，遗传因素和环境因素共同参与了其发病过程，但其确切的发病机制目前尚不明确。

幼稚CD4+T细胞活化后增殖并分化为辅助性T细胞(Th细胞)，根据Th细胞分泌的细胞因子及生物学功能不同，传统观点认为，Th细胞包括调节性T细胞(Treg)、辅助性T细胞1(Th1)、辅助性T细胞2(Th2)三个亚群[12]。Treg 是一种抑制性的T 细胞，它的主要作用是通过直接接触效应性T 细胞及分泌抑制性细胞因子如IL-10、TGF-β1，从而维持自身耐受，避免炎症性疾病的发生。Th1细胞主要分泌IFN-γ、IL-2等细胞因子介导迟发型超敏反应，激活巨噬细胞并清除细胞内病原体[13]；而Th2细胞则通过分泌IL-4、IL-5等细胞因子促进免疫球蛋白E的产生，并辅助体液免疫及参与超敏反应性炎症，抑制细胞免疫[14]。效应性T细胞数量及比例的稳定在机体免疫系统稳态中占有重要作用。长期以来一直认为，Th1/Th2细胞的平衡失调是免疫系统疾病，特别是自身免疫性疾病的重要致病机制[14]。

然而在小鼠的EAE的研究中发现，IFN-γ或IFN-γ受体缺失并不能使小鼠抵抗EAE的发生反而使小鼠更易于患自身免疫性疾病[15,16]；同时又有研究发现在自身免疫性疾病中IL-17的表达异常升高[17]。这些发现提示可能存在除Th1、Th2细胞外的另外一种分泌IL-17的效应性T细胞亚型参与自身免疫性疾病的发生发展[17]。有关自身免疫性疾病如MS、EAE、胶原诱导关节炎的进一步研究证实了这一猜测[18-20]。随后大量研究证明存在一种分泌IL-17的CD4+T细胞亚型，并将其命名为Th17细胞。在自身免疫性疾病中存在明显的Th17细胞和Treg细胞失衡[21]。值得注意的是，Th17细胞的分化与Treg细胞的诱导是相互排斥的，当IL-6存在时，促进Th17细胞的分化，而Treg细胞分化则受抑制；反之则增加[22]。研究表明，在多发硬化患者中miR-326促进Th17细胞分化，参与多发硬化的发生发展，并与疾病的严重程度呈正相关[23]；而初发SLE患者外周血Treg细胞中miR-326的表达异常升高[9]。因此，miR-326可能成为自身免疫性疾病发生发展的标志，并成为疾病治疗的新靶点。

3 miR-326参与自身免疫性疾病的发生发展

3.1 miR-326与MS MS是一种以脑和脊髓髓鞘脱失为特点的中枢神经系统炎性自身免疫性疾病，近年来研究发现，Th17细胞和Treg细胞在MS的发生发展中具有重要作用。Du等[8]于2009年在MS患者外周血淋巴细胞(Peripheral blood lymphocytes,PBLs)中发现miRNA-326的表达与Th17细胞存在明显正相关，在CD4+T细胞中通过荧光原位杂交可检测到miRNA-326和IL-17A共表达。Honardoost等[11]与Zahednasab等[24]在MS的研究中得出了相似的结果。Du等[8]进一步实验发现在EAE动物模型中通过沉默或过表达miRNA-326导致Th17细胞数量相应减少或增加。他们提出在此过程中miRNA-326与Th17细胞负性转录因子Ets-1(E26 transformation-specific-1)结合并阻止其翻译，从而促进Th17细胞的分化，产生炎症反应[8]。Martin等[25]证实了这一观点，他们认为胞浆中miRNA-326与Ets-1 mRNA的3′端非翻译区互补结合抑制Ets-1蛋白翻译，使Ets-1抑制Th17细胞分化这一过程受阻。Th17细胞的产生是幼稚CD4+T细胞在一系列细胞因子相互作用下分化而来，其分化起始是由细胞因子IL-6和IL-21的共同刺激下通过信号转导和转录激活因子3(Signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)信号途径，进而触发自身免疫过程。STAT3信号通路的活化诱导视黄酸受体相关孤儿受体α(RORα)和RORγt因子的表达，使一系列Th17细胞相关基因表达，产生IL-17、IL-17F和IL-22[26,27]。而IL-2下游信号通路STAT 5及IL-27下游信号通路STAT 1对Th17细胞分化则有相反作用[26]。进一步研究发现，IL-2是Th17细胞分化的重要抑制因素，IL-2缺陷小鼠IL-17表达明显增加，而加入IL-2则使ROR-γt的表达及Th17的分化受到抑制[28,29]。综上所述，miR-326在多发硬化患者及其动物模型中，可能通过下调负性转录因子Ets-1进而促进Th17细胞分化，导致炎症发生，但其具体机制还需进一步验证。

3.2 miR-326与SLE SLE是一种累及多个器官、系统的慢性自身免疫性结缔组织性疾病，目前其发病机制尚不明确，以体内产生大量自身抗体和免疫复合物，进而损伤多个系统器官和脏器为特点，临床表现复杂多样。Sun等[9]研究发现，在初发SLE患者外周血Treg细胞中miR-326的表达异常升高，且与疾病的严重程度呈正比，与Ets-1的表达呈负相关。有研究认为，ETS-1敲除鼠易发生T细胞介导的脾脏肿大及系统性自身免疫病，而Treg细胞则可逆转该过程，进一步研究发现Ets-1可与FOXP3内源性增强子结合，促进Treg细胞的分化[30]。目前为止，在SLE及其他自身免疫性疾病的研究中，Treg细胞数量或功能的缺失均可引起自身免疫系统调节异常或自身免疫耐受缺陷[31]。

3.3 miR-326与T1DM T1DM是具有遗传易感性的个体在遗传和环境因素的共同作用下发生的自身免疫性疾病，以胰岛β细胞的破坏和胰岛细胞的炎症反应为主要病理特征，导致胰岛素分泌不足，最终发展为糖尿病。有研究发现，在自身抗体阳性的T1DM患者的外周血淋巴细胞中，miR-326表达与抗体阴性患者相比明显增加。在自身抗体GADA或 IA-2A单个阳性的患者中miR-326表达较抗体阴性患者增加3倍，而GADA和IA-2A均阳性的患者miR-326表达较抗体阴性患者增加约2倍，由此作者推断，在进展性胰岛自身免疫的T1DM患者中miR-326的表达异常升高，且其表达水平与疾病的严重程度相关[6]。此外，他们还提出，通过生物信息学对miR-326靶基因预测发现，维生素D受体的3′端非编码区有4个位点可与miRNA-326互补结合，可能是miR-326的潜在靶基因。大量的流行病学研究已证实维生素D与T1DM明显相关[32,33]，维生素D缺乏可引起T细胞介导的免疫应答，自身免疫稳态失调，导致T1DM发生发展。而在T1DM动物模型中应用高剂量维生素D可预防糖尿病的发生。多种免疫细胞均有表达的维生素D受体与维生素D结合，抑制T细胞活性[34]。还有研究显示，在糖尿病患者中，维生素D可有调节免疫，保护胰岛功能的作用，尤其对于成人隐匿性自身免疫糖尿病(LADA)患者胰岛β细胞具有保护作用[35]。综上，我们推测，miR-326上调可抑制维生素D受体表达下降，增强T细胞活性，诱发T1DM的发生。然而，目前为止，在T1DM的发生发展中miR-326对维生素D受体的负性调节作用及其机制还未得到确切证实，尚需进一步研究。

4 展望

随着分子生物学的发展，miRNAs逐渐成为研究热点，各miRNAs的生物学功能逐渐引起重视，同时自身免疫性疾病是一个复杂的多调控点调控网络，miR-326在多种自身免疫性疾病中均有表达异常，通过调控其靶基因，影响多种细胞因子或转录因子，参与自身免疫性疾病的发生发展。但在不同疾病中miR-326作用靶点及对免疫系统的调控机制有所不同，尚需进一步研究。随着研究的不断深入，miR-326可能成为此类疾病的诊断指标，在未来疾病预防及治疗中成为新的靶点。

[1] Nakasa T,Miyaki S,Okubo A,etal.Expression of microRNA-146 in rheumatoid arthritis synovial tissue[J].Arthritis Rheum,2008,58(5):1284-1292.

[2] Dai Y,Huang YS,Tang M,etal.Microarray analysis of microRNA expression in peripheral blood cells of systemic lupus erythematosus patients[J].Lupus,2007,16(12):939-946.

[3] Te JL,Dozmorov IM,Guthridge JM,etal.Identification of unique microRNA signature associated with lupus nephritis[J].PLoS One,2010,5(5):e10344.

[4] Fourie NH,Peace RM,Abey SK,etal.Elevated circulating miR-150 and miR-342-3p in patients with irritable bowel syndrome[J].Exp Mol Pathol,2014,96(3):422-425.

[5] Padgett KA,Lan RY,Leung PC,etal.Primary biliary cirrhosis is associated with altered hepatic microRNA expression[J].J Autoimmun,2009,32(3-4):246-253.

[6] Sebastiani G,Grieco FA,Spagnuolo I,etal.Increased expression of microRNA miR-326 in type 1 diabetic patients with ongoing islet autoimmunity[J].Diabetes Metab Res Rev,2011,27(8):862-866.

[7] Xu N,Meisgen F,Butler LM,etal.MicroRNA-31 is overexpressed in psoriasis and modulates inflammatory cytokine and chemokine production in keratinocytes via targeting serine/threonine kinase 40[J].J Immunol,2013,190(2):678-688.

[8] Du C,Liu C,Kang J,etal.MicroRNA miR-326 regulates TH-17 differentiation and is associated with the pathogenesis of multiple sclerosis[J].Nat Immunol,2009,10(12):1252-1259.

[9] Sun XG,Tao JH,Xiang N,etal.Negative correlation between miR-326 and Ets-1 in regulatory T cells from new-Onset SLE patients[J].Inflammation,2016,39(2):822-829.

[10] Saxena S,Jonsson ZO,Dutta A.Small RNAs with imperfect match to endogenous mRNA repress translation.Implications for off-target activity of small inhibitory RNA in mammalian cells[J].J Biol Chem,2003,278(45):44312-44319.

[11] Honardoost MA,Kiani-Esfahani A,Ghaedi K,etal.miR-326 and miR-26a,two potential markers for diagnosis of relapse and remission phases in patient with relapsing-remitting multiple sclerosis[J].Gene,2014,544(2):128-133.

[12] Seder RA.Acquisition of lymphokine-producing phenotype by CD4+T cells[J].J Allergy Clin Immunol,1994,94(6 Pt 2):1195-1202.

[13] Mosmann TR,Coffman RL.TH1 and TH2 cells:different patterns of lymphokine secretion lead to different functional properties[J].Annu Rev Immunol,1989,7(1):145-173.

[14] Abbas AK,Murphy KM,Sher A.Functional diversity of helper T lymphocytes[J].Nature,1996,383(6603):787-793.

[15] Tran EH,Prince EN,Owens T.IFN-gamma shapes immune invasion of the central nervous system via regulation of chemokines[J].J Immunol,2000,164(5):2759-2768.

[16] Willenborg DO,Fordham SA,Staykova MA,etal.IFN-gamma is critical to the control of murine autoimmune encephalomyelitis and regulates both in the periphery and in the target tissue:a possible role for nitric oxide[J].J Immunol,1999,163(10):5278-5286.

[17] Harrington LE,Hatton RD,Mangan PR,etal.Interleukin 17-producing CD4+effector T cells develop via a lineage distinct from the T helper type 1 and 2 lineages[J].Nat Immunol,2005,6(11):1123-1132.

[18] Nakae S,Nambu A,Sudo K,etal.Suppression of immune induction of collagen-induced arthritis in IL-17-deficient mice[J].J Immunol,2003,171(11):6173-6177.

[19] Murphy CA,Langrish CL,Chen Y,etal.Divergent pro-and antiinflammatory roles for IL-23 and IL-12 in joint autoimmune inflammation[J].J Exp Med,2003,198(12):1951-1957.

[20] Langrish CL,Chen Y,Blumenschein WM,etal.IL-23 drives a pathogenic T cell population that induces autoimmune inflammation[J].J Exp Med,2005,201(2):233-240.

[21] Tesmer LA,Lundy SK,Sarkar S,etal.Th17 cells in human disease[J].Immunol Rev,2008,223(1):87-113.

[22] Mangan PR,Harrington LE,O′Quinn DB,etal.Transforming growth factor-beta induces development of the T(H)17 lineage[J].Nature,2006,441(7090):231-234.

[23] Junker A,Hohlfeld R,Meinl E.The emerging role of microRNAs in multiple sclerosis[J].Nat Rev Neurol,2011,7(1):56-59.

[24] Zahednasab H,Balood M.The role of miR-326 and miR-26a in MS disease activity[J].Gene,2014,548(1):158.

[25] Martin AJ,Zhou L,Miller SD.MicroRNA--managing the TH-17 inflammatory response[J].Nat Immunol,2009,10(12):1229-1231.

[26] Dong C.TH17 cells in development:an updated view of their molecular identity and genetic programming[J].Nat Rev Immunol,2008,8(5):337-348.

[27] Harris TJ,Grosso JF,Yen HR,etal.Cutting edge:An in vivo requirement for STAT3 signaling in TH17 development and TH17-dependent autoimmunity[J].J Immunol,2007,179(7):4313-4317.

[28] Laurence A,Tato CM,Davidson TS,etal.Interleukin-2 signaling via STAT5 constrains T helper 17 cell generation[J].Immunity,2007,26(3):371-381.

[29] Stockinger B.Good for goose,but not for gander:IL-2 interferes with Th17 differentiation[J].Immunity,2007,26(3):278-279.

[30] Mouly E,Chemin K,Nguyen HV,etal.The Ets-1 transcription factor controls the development and function of natural regulatory T cells[J].J Exp Med,2010,207(10):2113-2125.

[31] Yu N,Li X,Song W,etal.CD4(+)CD25 (+)CD127 (low/-) T cells:a more specific Treg population in human peripheral blood[J].Inflammation,2012,35(6):1773-1780.

[32] Baumgartl HJ,Standl E,Schmidt-Gayk H,etal.Changes of vitamin D3 serum concentrations at the onset of immune-mediated type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus[J].Diabetes Res,1991,16(3):145-148.

[33] Hypponen E,Laara E,Reunanen A,etal.Intake of vitamin D and risk of type 1 diabetes:a birth-cohort study[J].Lancet,2001,358(9292):1500-1503.

[34] Bhalla AK,Amento EP,Serog B,etal.1,25-Dihydroxyvitamin D3 inhibits antigen-induced T cell activation[J].J Immunol,1984,133(4):1748-1754.

[35] Lofvenborg JE,Andersson T,Carlsson PO,etal.Fatty fish consumption and risk of latent autoimmune diabetes in adults[J].Nut Diabetes,2014,4(10):e139.

[收稿2016-04-11]

(编辑 许四平)

10.3969/j.issn.1000-484X.2017.02.027

①本文为国家自然科学基金面上项目(81471003)。

刘咏萍(1990年-)，女，在读博士，主要从事自身免疫性甲状腺病方面的研究，E-mail: ping.1990.08@163.com。

及指导教师：李玉姝(1971年-)，女，博士，教授，主任医师，博士生导师，主要从事自身免疫性甲状腺病方面的研究，E-mail: liyushu@hotma-il.com。

R392.12

A

1000-484X(2017)02-0284-04