长链非编码RNA与颈动脉粥样硬化关系的研究进展

陈红芳 程兴 王建伟 邵慧军 潘小玲

动脉粥样硬化是动脉管壁发生了非炎性病变，伴血管内膜细胞内外脂质聚积，进而导致管壁增厚变硬、弹性减低及管腔狭窄。颈动脉粥样硬化（carotid artery atherosclerosis，CAS）是全身动脉粥样硬化的一部分，常常作为筛查动脉粥样硬化的窗口。流行病学调查显示，脑血管意外的年发病率为250/10万，是冠心病的5倍[1]。大量研究表明，CAS是导致缺血性脑梗死的主要原因[2]。颈动脉的硬化程度、血流量与脑梗死有着非常密切的关系[3]。CAS多发生于颈动脉分叉部，近90%的病变位于颈内动脉起始的膨隆部[4]。目前，CAS的发生、发展在基因与分子水平的具体调控机制仍未完全明确。近年来，关于长链非编码RNA（lncRNA）与CAS关系受到越来越多关注。因此，笔者就近几年lncRNA与CAS的关系研究作一综述。

1 lncRNA概述

lncRNA的概念是2002年由日本科学家首次提出的，通常是指长度＞200个核苷酸的非编码RNA。lncRNA广泛存在于各种生命体中，大部分lncRNA位于细胞核，仅15%的lncRNA位于细胞质[5]。lncRNA参与了表观遗传调节、X染色体沉默、基因组印记、染色质修饰、转录激活、转录干扰以及核内运输等多种重要的调控过程，因而与多种疾病的发生、发展有关[6-7]。

2CAS概述

动脉粥样硬化是一类慢性血管疾病，其病理特点主要是血管壁炎症和重塑。颈动脉起始处或分叉处由于存在血流动力学的改变，易导致动脉粥样硬化斑块形成。CAS常被用于缺血性脑血管事件的评估，受到了越来越多的关注。动脉粥样硬化的病理生理机制较为复杂，主要是各种刺激因子（血流紊乱、氧化脂蛋白等）所致的内皮细胞激活，进一步活化血管平滑肌细胞、其他细胞（巨噬细胞、脂肪细胞、血小板等），形成血管壁的纤维化[8]。目前越来越多的证据表明，lncRNA与内皮细胞、巨噬细胞、血管平滑肌细胞的关系密切。

3lncRNA与CAS

3.1 lncRNA与巨噬细胞 lncRNA表达水平的改变，能够诱导单核巨噬细胞（THP1）的激活及进一步表达TNF-α，其中lnc1992（即THRIL）被证实在许多人体组织中表达，通过下调THRIL及其结合蛋白可以调节TNF-α的表达，并可能在先天免疫应答和炎症疾病中具有重要作用。同时发现在Pam3CSK4处理过的单核巨噬细胞中，THRIL可抑制炎症反应；这表明THRIL本身可能作为一个促炎因子，参与炎症疾病的发生、发展[9]。早期聚集在动脉壁内的巨噬泡沫细胞不只是吞噬多余脂质，在比较成熟的粥样硬化病变处，这些细胞也会产生大量炎症介质前体物质。lncRNA RP5-833A20.1能通过诱导 has-miR-382-5p表达而抑制核转录因子Ⅰ-A，进而抑制巨噬细胞胆固醇流出，促进炎症因子的分泌[10]。CDK4抑制物基因座中的反义非编码RNA（ANRIL）是Chr9p21的主要候选基因，通过检测病理刺激条件下的ANRIL，发现其明显被促炎因子诱导表达，通过诱导沉默相关基因功能和染色质免疫沉淀方法显示NF-κB介导TNF-α诱导的ANRIL表达，RNA测序结果显示在TNF-α处理下沉默ANRIL可以引起炎症因子如IL-6、IL-8失调[11]。另外，Huang等[12]研究发现lncTGFB2-OT1水平显著升高能够促进巨噬细胞炎症水平。

3.2 lncRNA与平滑肌细胞 血管平滑肌细胞的异常增殖在CAS的形成中起着重要作用。对平滑肌细胞全基因组关联研究（GWAS）已经鉴定出在染色体9p21基因座上导致心血管疾病风险的ANRIL突变体，ANRIL长突变体和短突变体通过调控细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂（CDKN2B、TDGF1）与动脉粥样硬化密切相关[13]。小鼠模型已经证实ANRIL通过cis-acting机制调节CDKN2A/B表达，并且在增殖与衰老中起着关键作用[14]。lncRNA-SENCR在平滑肌细胞和内皮细胞中特异表达，可能与人类肌肉细胞迁移有关。研究结果表明，在db/db小鼠中，通过下调SENCR促进平滑肌细胞上调FoxO1和TRPC6，从而促进细胞增殖和迁移[15]。

3.3 lncRNA与内皮细胞 在CAS发病过程中，血管内皮损伤促使内皮细胞释放TNF-α，而TNF-α能诱导血管细胞黏附分子的表达，进而促使脂质摄取，使 CAS斑块不断扩大[16]。He等[17]发现lncRNA-p21促进细胞凋亡并诱导细胞周期进程，且通过与miR-130b直接结合而降低miR-130b表达，揭示了lncRNA-p21在血管内皮细胞生长中的关键作用。但Wu等[18]发现lncRNA-p21在体外能抑制血管平滑肌细胞，在小鼠颈动脉损伤模型中抑制lncRNA-p21会导致体内新内膜增生，因此lncRNA-p21可作为一个细胞增殖与凋亡的新型调节因子。SENCR是一个在内皮细胞中高表达的lncRNA，Boulberdaa等[19]发现SENCR能诱导人脐静脉内皮细胞（HUVEC）增殖，同时促使多能细胞向内皮细胞分化并控制HUVEC的血管生成能力。Li等[20]研究表明，斑马鱼、小鼠和人体中含有酪氨酸激酶的免疫球蛋白和表皮生长因子同源结构域-1（tie-1）的天然反义转录物（tie-1AS lncRNA），tie-1AS lncRNA在体内可以选择性结合tie-1 mRNA并调节tie-1转录水平，导致内皮细胞接触点的特定缺陷；在人病变血管样本中tie-1和tie-1AS lncRNA的表达比例发生改变，提示非编码RNA介导的基因表达的转录调控在生理过程（如血管发育）中也发挥了重要作用。Michalik等[21]鉴定了人内皮细胞中lncRNA的表达特征，阐明了高表达的肺腺癌转移相关转录物1（MALAT1）的功能，研究结果发现不同来源的内皮细胞都表达相对高水平的保守lnc MALAT1、牛磺酸上调基因 1（TUG1）、母系表达 3（MEG3）、linc00657和 linc00493；沉默 MALAT1会使内皮细胞从增殖性表型向迁移性表型转变，减少体内血管生成，这提示MALAT1在调节内皮细胞功能和血管生成方面有着重要作用。

3.4 lncRNA与CAS 目前，部分证据表明lncRNA可能在CAS形成中发挥作用，如Wu等[18]在小鼠CAS模型中发现，lncRNA-p21可以抑制血管平滑肌细胞的增殖并促使其凋亡，从而起到促动脉粥样硬化的作用。最近，Chen等[22]建立大鼠CAS模型并对颈动脉斑块作基因组测序及信息学分析，发现lncRNA与相关信使RNA存在复杂的调控关系。

4 展望

lncRNA可能影响CAS形成的多个过程，包括血管内皮细胞功能、血管平滑肌细胞增殖、炎症反应等。由于lncRNA的作用靶点众多、调控网络复杂，其具体功能及下游各项调控轴的作用机制有待进一步深入研究及阐明。并且，目前lncRNA在CAS中所起作用的认识尚处于初级阶段，且多局限于动物模型或细胞离体实验，后续应进一步在人体外周血乃至病理组织中探讨lncRNA的调控机制。随着对lncRNA在CAS发病机制的认识进一步加深，相信对未来诊断、精准治疗都将产生深远的影响。