microRNAs与侧枝循环形成的关系

刘路路，陈珍珍，任佳君，齐 超，王珺楠

(吉林大学第二医院 心内科，吉林 长春130041)

冠状动脉侧枝循环对于冠状动脉疾病的患者至关重要。MicroRNAs(miRNAs)作为生物标志物,不仅可识别侧枝循环良好与不良的患者，并且可为心血管疾病的提供新的治疗靶点。本文将对microRNAs与侧枝循环形成的关系做一概述。

1 建立侧枝循环的临床意义

研究显示良好的侧枝循环(CCC)对冠心病患者有益。这些侧支动脉在有无冠心病的患者中均存在，其连接心外膜冠状动脉，在其狭窄时有重塑和扩张的潜能，为受损心肌提供了另一种血液供应来源。在冠心病患者中，急性心肌梗死的发病过程及预后最为严重，如果在心肌梗死早期建立代偿性侧枝循环，尽早恢复缺血心肌血液灌注，保护濒死细胞，减少坏死面积，提高存活率[1]。

2 影响侧枝循环建立的microRNAs

近年来，microRNAs(miRNAs)被确定为药物干预的新靶点。miRNAs是一类长度约为21-23个核苷酸的RNA分子。国内外研究发现miRNAs与心血管疾病的关系十分密切，尤其是参与急性心肌梗死早期侧枝循环的建立，能够使心肌的缺血、缺氧问题得到有效缓解，对心肌梗死早期治疗及预后具有重要意义[2]。

2.1促进血管新生的miRNAs

2.1.1miR-21 李韶南等[3]研究表明实验组中血浆miR-21水平高于对照组，且CCC良好组血浆中miR-21水平升高更明显，与血浆中血管内皮细胞生长因子(VEGF)水平呈正相关。已有多个研究证实VEGF可通过多种机制促进内皮细胞迁移和增值从而促进血管生成[4,5]，miR-21可能通过VEGF参与血管形成。此外，Werber等[6]研究发现，人细胞上高表达miR-21可以通过PI3K/Akt/eNOS途径减少细胞的凋亡，促进eNOS磷酸化和一氧化氮NO的产生，调控血管生成。

2.1.2miR-126 聂晓敏等[7]研究发现CCC良好组患者血浆中miR-126和VEGF水平高于CCC不良组，且良好组中miR-126与VEGF呈正相关；相反，侧枝不良组和对照组中miR-126与VEGF不存在相关性，提示miR-126可以通过VEGF促进血管生成。任梦宇等[7]研究发现miR-126过表达时内皮细胞负性调节因子spread1和PIK3R2含量都显著降低，从而间接促进VEGF的表达而促进血管生成。

2.1.3miR-146a Wang等研究[8]表明CCC良好组血浆miR-146a水平高于对照组，而CCC不良组血浆miR-146a明显低于对照组。VGEF-A也出现类似改变。miR-146a含量与rentrop分级呈正相关。推测miR-146a可能通过上调VEGF-A从而促进血管生成。

2.1.4miR-210和miR-424 miR-210在人类脐静脉内皮细胞缺氧状态下表达明显上调，增强VEGF含量促进内皮细胞的增殖[9]。此外，miR-210 还可通过降低线粒体的代谢速率，使细胞能够在缺氧条件下维持较长时间[10]。同时，在已知miR-210可以促进血管增殖的条件下，通过测量有氧和无氧24小时或者48小时后的血浆，发现血浆中的miR-210和miR-424含量在无氧时都较高，说明miR-424与miR-210可协同作用改善心肌缺血、缺氧后的血管新生[11]。

2.2抑制血管新生的miRNAs

2.2.1miR-24 Fiedler 等[12]发现:miR-24在心梗后含量明显升高，作用于mRNA可使内皮细胞中转录因子GATA2(GATA binding protein 2) 和 P21基因激活蛋白激酶 PAK4(p21 protein-Cdc42/Racactivated kinase 4)的表达下降，抑制基底膜基质丰富的毛细血管网吻合和血管内皮细胞再生。另外陈伟等研究提示miR-24过表达可通过抑制eNOS和转录因子Sp1(Specificity protein 1)，使细胞增殖能力及迁移速度都降低[13]。

2.2.2miR-29 熊玉娟等[14]发现，当miR-29b过表达时，会使VEGF-3'UTR载体荧光素酶活性下降44%，同时还抑制HIF-1α活性，表明miR-29b可以通过降低VEGF和HIF-1α水平抑制血管生成，降低心肌肥厚的发生率。研究发现，miR-29b可通过TNF-α促进细胞凋亡，这可能与其抑制Akt磷酸化和Bcl-2表达有关[15]。除此之外，miR-29c可抑制PI3K/AKT/VEGF途径，影响血管内皮细胞生长[16]。

2.2.3miR-155 Wang等[17]研究不论是CCC良好组还是CCC不良组血管细胞粘附分子-1(vascular cell adhesion molecule 1,VCAM-1)均低于对照组,而CCC不良组血浆中miR-155明显高于CCC良好组和对照组，且与Rentrop分级呈负相关。VCAM-1可以促进血管平滑肌增殖。miR-155主要通过2个靶基因抑制血管增殖，细胞因子信号抑制物-1(suppressor of cytokine signaling-1,SOCS-1)和AGTR1。SOCS-1参与细胞的增殖、分化而AGTR1是促进血管生长的因子[18]。

2.2.4miR-221和miR-222 聂晓敏等研究表明CCC不良组患者血浆中miR-221和miR-222水平明显高于CCC良好组患者及健康对照组[19]，且miR-221、miR-222与干细胞因子(stem cell factor，SCF)受体c-kit和eNOS呈负相关，从而抑制血管分化、增殖。同时其还可以通过其他机制抑制血管增殖，如负性调节转录因子Ets1、Ets2,E盒结合锌指蛋白等,抑制多种黏附分子如VCAM-1、细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、整合素相关蛋白CD47等[20]。

2.2.5miR-145 唐义信等研究发现随着Rentrop分级的增加，血浆中VEGF增加，两者呈正相关，而miR-145含量下降与Rentrop分级负相关，表明miR-145可以调控VEGF影响侧枝形成[21]。其次miR-145过表达时细胞增殖能力明显下降，同时细胞中的去整合素-金属蛋白酶 17(Adisintegrin And Metalloprotease 17，ADAM17)水平也下降，而ADAM17可以促进细胞增殖[22]。

2.2.6其他 除上述外，还有多种miRNAs与抑制血管形成有关，如miR-92a,miR-185,miR-18a,miR-22,miR-26a,miR-141等，这些miRNAs均可通过不同的细胞通路或途径最终阻止血管新生。

3 展望

通过检测血浆中miRNAs，可了解心肌的储备，协助做出诊断及在早期合理用药。目前临床上只能通过冠脉造影了解侧枝循环的储备，血管较细时易被忽略。但如果在心梗早期，通过测量血浆中的这些标志物，就可以尽快了解侧枝循环的情况，给予拮抗剂或者是激活剂，及时恢复血液灌注，从而靶向治疗，减少并发症，挽救患者生命。

[1]Stoller M,Seiler C.Salient features of the coronary collateral circulation and its clinical relevance[J].Swiss Med Wkly，2015,145:w14154.

[2]Meder B,Keller A,Vogel B,et al.MicroRNA signatures in total peripheral blood as novel biomarkers for acute myocardial infarction[J].Basic Res Cardiol,2011,106(1):13.

[3]李韶南,刘 震,陈平安,等.循环微小RNA-21水平与稳定性心绞痛患者侧支循环形成的关系[J].中华老年心脑血管病杂志,2016,9:920.

[4]向本旭,刘婷婷,孙芳玲,等.VEGF相关信号通路在血管新生中的研究进展[J].中国比较医学杂志,2015,(12):81.

[5]Franco CA,Blanc J,Parlakian A,et al.SRF selectively controls tip cell invasive behavior in angiogenesis[J].Development ,2013,140(11):2321.

[6]Weber M,Baker MB,Moore JP,et al.MiR-21 is induced in endothelial cells by shear stress and modulates apoptosis and eNOS activity[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,393(4):643.

[7]任梦宇,迟路湘,欧书林.microRNA-126对VEGF介导血管生成的调控作用[J].第三军医大学学报 ,2016,20:2259.

[8]Wang JA-OX,Yan YA-O,Song D,et al.Reduced Plasma miR-146a Is a Predictor of Poor Coronary Collateral Circulation in Patients with Coronary Artery Disease[J].Biomed Res Int,2016,10(11):428.

[9]Fasanaro P,D'Alessandra Y,Di Stefano V,et al.MicroRNA-210 modulates endothelial cell response to hypoxia and inhibits the receptor tyrosine kinase ligand Ephrin-A3[J].J Biol Chem ,2008,283(23):15878.

[10]Chan SY,Zhang YY,Hemann C,et al.MicroRNA-210 controls mitochondrial metabolism during hypoxia by repressing the iron-sulfur cluster assembly proteins ISCU1/2[J].Cell Metab ,2009,10(4):273.

[11]赵海苹,刘 萍,罗玉敏.MicroRNA-424参与多种疾病发生发展的分子机制研究进展[J].中国比较医学杂志,2016,9:76.

[12]Fiedler J,Jazbutyte V,Kirchmaier BC,et al.MicroRNA-24 regulates vascularity after myocardial infarction[J].Circulation,2011,124(6):720.

[13]陈 伟,莫国君,罗雪兰,等.微小核糖核酸-24对内皮型一氧化氮合酶基因表达的调节及其对血管内皮细胞管腔形成的影响[J].中国循环杂志 2016,8:797.

[14]熊玉娟,胡朝晖,邱峰,等.miR-29下调AKT信号通路中多个基因的表达[J].中华临床医师杂志(电子版),2012,14:3871.

[15]曹运长,冷超群,文红波,等.miR-29b对TNF-α诱导的人脐静脉内皮细胞增殖与凋亡的影响[J].医学分子生物学杂志,2013,10(6):323.

[16]胡 赟.miR-29c通过胰岛素样生长因子1抑制人血管内皮细胞迁移和血管生成的研究[D].重庆医科大学,2015.

[17]Wang J,Yan Y,Song D,et al.The association of plasma miR-155 and VCAM-1 levels with coronary collateral circulation[J].Biomark Med,2017,11(2):125.

[18]Pankratz F,Bemtgen X,Zeiser R,et al.MicroRNA-155 Exerts Cell-Specific Antiangiogenic but Proarteriogenic Effects During Adaptive Neovascularization[J].Circulation,2015,131(18):1575.

[19]聂晓敏,苏利霄,周雅婧,等.冠心病患者血浆微小RNA-221和微小RNA-222与侧支循环形成的相关性研究[J].中国医药,2014,9(6):778.

[20]张雪梅,徐 新,陶 军.MiR-221/222在动脉粥样硬化相关性血管重塑中的作用[J].中华高血压杂志,2016,(10):923.

[21]唐义信,孙 权,朱灵萍,等.冠心病患者血浆中microRNA-145表达与冠状动脉侧支循环形成的相关性研究[J].中国心血管杂志,2015,(04):262.

[22]范 良.MiR-145抑制人脐静脉血管内皮细胞增殖和迁移的机制研究[D].华中科技大学,2013.