微小RNA在类风湿关节炎免疫应答中的作用

马婧一，党秋杰Δ，李　洋

(Δ哈尔滨医科大学附属第二医院风湿免疫科，哈尔滨 150086)

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种常见的自身免疫性疾病，RA的特征病变是滑膜增生，自身抗体的产生，软骨和骨的破坏。其导致的关节畸形、进展性功能丧失和其他关节外表现，会降低患者平均寿命，并且给患者家庭和社会带来巨大的经济损失。RA的病因至今未明确，根据Mcinnes等[1]的总结，RA的发生与遗传因素与环境因素(如吸烟和微生物感染等)相互作用有关。免疫系统紊乱则是RA发生的重要机制，包括免疫细胞的异常增殖、细胞因子的异常表达等。

微小RNA(microRANA,miRNA)是一种单链、长度约为21～23个核苷酸的非编码小分子RNA，通过阻止蛋白质翻译或影响mRNA稳定来调节基因的表达。miRNA在免疫应答中发挥调控作用，与自身免疫性疾病息息相关。近年来，许多研究都揭示了miRNA在RA的病理机制中的作用，本综述试从免疫机制角度描述miRNA在RA中的作用。

miRNA在 RA中对免疫细胞的调节作用

miRNA对T细胞的调节作用

RA患者在受累关节滑膜中可以检测到T细胞数量的明显升高，T细胞在关节滑膜中的积聚是RA的一种常见病理机制，因此应当充分理解T细胞与miRNA的关系。

CD4+T细胞可以分为几个亚型，包括Th1、Th2、Th17和调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)等。Treg细胞主要通过分泌细胞因子 白细胞介素(interleukin，IL)- 10和转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)，发挥免疫抑制功能，维持免疫稳态。研究显示，miRNA可以调节Treg的增殖能力和生理功能，如miR- 92a、miR- 21和miR- 155等均可调控Treg，所以miRNA在Treg中的异常表达可以导致自身免疫性疾病的发展[2]。在研究miRNA对于Treg细胞功能的调控时发现，miR- 146a表达下降可导致Treg细胞出现促炎表型。在RA疾病活动度高时，信号传导及转录激活因子1(signal transducers and activators of transcription 1，STAT1)作为miR- 146a的靶点，在miR- 146a下调时活化增加，从而促进了促炎表型的Treg细胞增殖[3]。国内也有has-miR- 146a转基因小鼠的研究[4]，实验结果推测has-miR- 146a可以抑制肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factors 6，TRAF6)蛋白的表达，可能与CD4+T细胞功能异常有关。van der Geest等[5]的研究也表明miR- 21在RA患者的滑膜液(synovial fluid, SF)中表达上调可使记忆表型Treg细胞增殖活跃、凋亡减少，并可在SF中积聚。

根据Dong等[6]的描述，Th17细胞和Treg细胞数量的失衡也是RA病理进展的机制之一，RA患者的外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells，PBMC)中Th17细胞数量显著高于Treg细胞数。经研究发现，RA患者PBMC中miRNA- 21水平的下调，伴随着促炎性细胞因子[IL- 17、IL- 6、IL- 1β和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α，TNF-α)]水平上调，可以导致Th17/Treg细胞数量失衡，以上结果证明在RA的慢性炎症反应过程中，miR- 21可以通过正向调控Treg细胞或负向调控信号转导及转录激活因子3(signal transducers and activators of transcription 3，STAT3)抑制炎症反应；而miR- 21水平下降可能导致STAT3表达和活化的增加，同时抑制STAT5的表达，分化Th17增多而分化Treg受限，最终产生炎症反应。

Fulci等[7]的研究表明，miR- 223在RA患者幼稚CD4+T淋巴细胞中表达增加。随后，Lu等[8]发现，miR- 223和miR- 34b在RA患者的T细胞中过表达，但类风湿因子(rheumatoid factor，RF)的滴度只随miR- 223的水平升高，因此miR- 223表达的增加可以减少RA 患者T细胞IGF- 1介导的IL- 10的产生，从而导致促炎性细胞因子和抗炎性细胞因子的失衡。

此外，Li等[9]发现，miR- 363和miR- 498在RA患者CD4+T细胞中的表达下调；而miR- 146a表达升高，TNF-α水平也随之升高。体外实验证明，miR- 146a上调了TNF-α的表达，增加的miR- 146a也可以通过调节Fas相关因子1(Fas associated factor 1，FAF1)抑制T细胞的凋亡[10]。

另有研究发现，RA的发生与CD4+T细胞相关DNA低甲基化有关，而miRNA是调节DNA甲基化水平的重要因素之一[11]。而miRNA- 126水平的上升 可能会抑制甲基转移酶1(DNA methyctransferace1，DNMT1)的表达，从而使CD4+T细胞中CD11a和CD70基因启动子的DNA甲基化程度下降，CD4+T细胞表达增多，导致了RA的发生和进展[12]。

miRNA对B细胞的调节作用

B细胞被激活时会分化为浆细胞，并分泌大量免疫球蛋白；免疫球蛋白和类风湿因子(rheumatoid factor，RF) 形成免疫复合物后，由补体激活诱发炎症。B细胞活化因子(B cell activating factor belonging to the TNF family，BAFF)能够维持体内B细胞稳态，在介导B细胞活化中起到关键性作用，BAFF的过表达可使自身反应性B细胞增殖产生自身抗体。在RA患者血清和关节液中，BAFF的水平显著升高，且与疾病活动度相关[13]。miR- 30a- 3p在RA患者SF中表达下调，同时BAFF合成增加，也可能是在RA患者体内自身免疫应答发生的主要机制之一[14]。

miRNA对细胞因子网络的调节作用

细胞因子信号网可以通过调控炎症和免疫过程而导致RA的病理进展，迄今的研究表明，细胞因子介导的RA疾病进展过程(早期、急性期和慢性期)分别由特异的miRNA调控。

miRNA对TNF-α的调节作用

TNF-α是一种具有免疫调节功能的细胞因子，由单核细胞、巨噬细胞、B细胞、T细胞、成纤维细胞等合成，表达于破骨细胞前体细胞表面，可以刺激滑膜细胞和软骨细胞合成前列腺素E2和胶原酶，罗心静等[15]的实验证实TNF-α可诱导RA滑膜细胞核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)信号通路活化,说明其可能与RA炎症进程有关。而在Li和Schwarz[16]建立的TNF-α转基因关节炎小鼠模型中，我们发现多种miRNA(如miR- 146a/b等)都与TNF-α的表达水平相关。

在Abouzeid等[17]研究中，RA患者相比骨关节炎(osteoarthritis,OA)患者体内miRNA- 146a的水平更高，研究证明在RA患者滑膜组织中，提高TNF-α和IL- 1β的水平后，miR- 146a/b水平也随之上调[18]。Semaan等[19]发现，TNF-α的释放及其相关mRNA的稳定性由miR- 346维持。此外，miR- 125b和miR- 939在RA成纤维细胞样滑膜细胞(RA fibroblast-like synoviocytes，RAFLS)中表达上调，但抑制两种miRNA的表达并不能使RAFLS中TNF-α的数量恢复至原值，所以此两种miRNA与TNF-α的关系仍没有明确结论。Li等[20]的研究则发现miR- 155的高表达可以抑制细胞因子信号抑制蛋白1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)表达，和RA患者体内TNF-α和IL- 1β分泌增多有关。

miRNA对IL- 1β的调节作用

IL- 1是一种促炎性细胞因子，该细胞因子家族中包含IL- 1α和IL- 1β等，多数miRNA与IL- 1的研究都与IL- 1β有关。IL- 1β的表达由固有免疫细胞中的NF-κB信号通路所调控，作用于RA发生过程中，促进软骨细胞的破坏。miR- 146a/b除可在RAFLS中表达上升外[18]，也可在其他有软骨细胞破坏的骨性疾病如OA中升高[21]，因此，研究miRNA在OA中的表达也可为在RA发展中miRNA与IL- 1β关系的研究提供思路。

miRNA对IL- 6的调节作用

IL- 6是由单核细胞、巨噬细胞、T细胞和滑膜成纤维细胞等分泌的具有多向性的炎性细胞因子，在各项免疫反应中发挥重要作用。Stanczyk等[22]发现，在RA患者体内，miR- 203的上调可直接影响NF-κB信号通路，进而导致MMP- 1和IL- 6的表达水平增高。Alsaleh等[23]发现，在RA患者SF中，IL- 6分泌增加致SF对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)反应性增高，在这些SF细胞中检测到DICER1基因和一些miRNA(包括miR- 19b、- 199b等20种)表达下降。

miRNA对IL- 17和IL- 21的调节作用

IL- 17是由活化的CD4+T细胞产生的一种促炎性细胞因子，可以使其他细胞因子如TNF-α、IL- 1β、IL- 6、粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF)、TGF-β等分泌增加。

在RA患者中研究发现，在产生IL- 17的T细胞中，6种miRNA(如let- 7a、miR- 26、miR- 146a/b、miR- 150和miR- 155)表达显著增加。其中，miR- 146a在增生的滑膜中和分泌IL- 17的T细胞中过表达最为明显[24]。其他研究则发现，在自身免疫性疾病中，miR- 23b和miR- 21表达下调均可使IL- 17分泌增加[10]。

IL- 6和IL- 21介导的STAT信号通路在Tfh细胞分化和Bcl- 6基因表达中起到关键作用，miR- 17- 92基因簇可以诱导Tfh分化，而miR- 10a则负向调控Bcl- 6在T细胞中的表达[25]。

miRNA对IL- 18的调节作用

IL- 18在许多慢性自身免疫性疾病中表达都有上调[26]，而在RA的炎症期，IL- 18在患者的关节滑膜中表达也可增高。Alsaleh等[27]研究发现miR- 346可通过抑制LPS介导的Bruton酪氨酸激酶表达调节IL- 18的分泌。

然而迄今为止，IL- 18与miRNA相关的文献数量仍较少，有待进一步研究。

前景与展望

RA目前病因不清，并且没有明确的根治方法，所以RA的病理机制分析以及治疗靶点都成为研究的热点。我们已知miRNA在RA的进展过程中扮演了非常重要的调控角色。多种miRNA可以影响RA免疫反应的过程(表1)。但是，仍然有许多miRNA和RA的关系未知，需要我们进一步研究。近年来，检测miRNA水平的技术已经十分成熟，可以在患者的血液或尿液中检测到[28]，使得临床研究更加方便。但仍需要进一步了解miRNA是否可作为RA的临床生物标记物，甚至能否作为临床治疗RA的有效靶点。

表1　RA研究中的miRNATable 1　miRNAs in the research on RA

STAT：信号传导及转录激活因子；FAF1：Fas相关因子1；DNMT1：甲基转移酶1；TRAF：肿瘤坏死因子受体相关因子；IRAK1：白细胞介素1受体相关激酶；SOCS1：细胞因子信号抑制蛋白1

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