MicroRNA在血吸虫病致病机制中的作用

何雪梅 陈强(通信作者)

413000益阳医学高等专科学校病原生物与免疫学教研室1，湖南 益阳

413000益阳医学高等专科学校附属医院2，湖南 益阳

近些年来，随着分子生物学相关技术的不断发展和进步，尤其是在计算机预测方法出现之后，生物学家们借助各种仪器设备，陆续鉴定出了大量新的MicroRNA，比如说在寄生虫方面，在寄生蠕虫、原虫以及医学领域的节肢动物中发现了大量的MicroRNA，血吸虫中也不例外。血吸虫有着较为复杂的生活史和基因表达调控系统，在临床上对血吸虫以及宿主MicroRNA的深入研究，能够帮助人们更加全面地了解血吸虫生活过程中的调控机制，有助于发现新的药物作用靶点，这样对于疾病防治疫苗的研发、疾病的治疗也有着重要帮助。

资料与方法

本次研究以小白鼠作为研究对象，研究选取12 只小白鼠，随机分为试验组和对照组，各6 只，两组小白鼠各项情况比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。

方法：在实验期间，两组小白鼠均接种血吸虫虫卵，对照组在接种虫卵之后不做任何处理，试验组则注射MicroRNA。比较两组小白鼠的生存情况，并做好记录工作。

结 果

两组小白鼠存活时间比较：注射MicroRNA 的小白鼠生存时间明显延长，差异有统计学意义(P＜0.05)。对照组有5只小白鼠在第54～65 天相继死亡，有1只在感染后80 d 存活，而试验组小白鼠中有2 只分别在感染后59 d 和74 d 死亡，另外4 只在感染后80 d 则依然存活。见表1。

表1 两组小白鼠存活时间比较

讨 论

血吸虫病致病机制的相关认识：当前，在临床上血吸虫普遍被认为是一种免疫性疾病，在尾蚴、童虫、成虫和虫卵等血吸虫生长的不同周期均有能够释放抗原诱发宿主的免疫应答，这些免疫应答则可能会引发一系列的免疫病理变化，导致宿主感染血吸虫病，最终将会对宿主的身体造成伤害。据相关实验研究表明，血吸虫病的病变主要集中在虫卵沉积在宿主肝脏以及肠壁等组织引起虫卵肉芽肿和纤维化，其中纤维化则多以肝脏为主。在临床治疗中，即便使用药物杀死了成虫和各种虫卵，依然无法阻止纤维化的发展。而国内科学家的研究分析则发现，血吸虫病患者在采取杀虫治疗1年后，依然会出现不同程度的肝纤维化现象，临床上一直认为肝纤维化的致病机制属于肝病治疗的重难点，之所以如此就是因为肝细胞外基质，胶原合成过多，降解相对来说并不是十分充足，因此肝纤维化异常容易被沉积。而在对血吸虫病进行研究时发现其出现肝纤维化是由多种因素引起的，是多种物质相互促进、制约的结果，涉及肝脏内多种细胞共同作用的结果[1]。而肝脏慢性炎症和肝纤维的产生，主要是因为肝脏内被激活的肝星状细胞逐渐转化为肌成纤维细胞，这一类细胞迁移到了肝脏损伤区域之后，将会对其他细胞产生影响，而且被激活的肝星状细胞还将会分泌多种趋化因子和促炎因子，这样会导致更多的肝星状细胞和炎症细胞等迁移到肝损伤区域，其是导致肝脏的慢性炎症和肝纤维出现的重要诱因之一。当前，结合相关研究表明，在血吸虫病肝纤维化过程中肝星状细胞也发挥着极为重要的作用，血吸虫虫卵有着抑制肝星状细胞激活的作用。在借助高通量测序分析单一的雌性虫体和雌雄合抱的虫体显示中，雌虫的一些差异性表达MicroRNA在正式合抱之前活性会受到抑制，但是合抱之后这种抑制则会消失，而且雌虫的成熟速度也在加快。结合上文研究分析可以发现，MicroRNA作为血吸虫病致病机制中的调控因子，对于血吸虫的纤维化、雌虫的成熟等均有着极为重要的影响，在一定程度上影响了血吸虫病的发展[2]。

血吸虫自身期特异性MicroRNA：近些年来，随着科学家对MicroRNA研究的不断深入发展，在血吸虫中人们也发现了大量的MicroRNA，据相关研究表明，日本本土血吸虫中存在有bantam、miR-1989、miR-31 这三个MicroRNA 的表达，均具有特异性，在雌虫中的表现尤其明显。同时，相关研究还表明，miR-219 在雄虫体内的活性更加明显，但是其余MicroRNA则在血吸虫的各个时期均有表达，表达水平不存在明显差异。在临床上相关科学家借助现代化的生物信息学预测技术对已经成熟和不成熟的日本血吸虫MicroRNA表达谱进行了预测和分析，发现在血吸虫不同发育阶段MicroRNA 的表达方式存在一定差异。如人们在对曼氏血吸虫进行研究和分析时发现，比较独特的SmDicer 和SmA902/3/g 蛋白编码基因，同时科学家还根据血吸虫不同成长时期，表达水平上的差异，推测出MicroRNA的调控可能是在转录水平进行，在了解了曼氏血吸虫的生活特性之后，在临床上可以根据曼氏血吸虫生活发育的不同阶段对其进行科学合理的调控。科学家在对5 种新的MicroRNA 在日本血吸虫生长、发育期中的表达分析进行研究时发现，这些血吸虫病体内的MicroRNA 均表现出高度的特异性。据相关研究表明，不同5种MicroRNA是通过调控相应的靶蛋白才产生的调节功能。在对以上研究结果进行综合分析时，可以发现在血吸虫病中存在大量的特异性表达和可能为转录水平调控存在有一定关联的MicroRNA，这些研究对于人们推测血吸虫的生长发育过程也有着不可忽视的重要作用，对于该疾病治疗药物的研发有着至关重要的帮助[3]。

血吸虫感染相关的宿主MicroRNA：据相关研究表明，肝星状细胞的激活和增殖是肝脏发生纤维化的关键步骤之一，但是其在基因调控水平中却属于一个极为复杂的过程，涉及了多方面内容。比如说，在感染日本血吸虫的小白鼠肝脏中肉芽肿外围以及邻近纤维化区域中就发现了已经激活的肝星状细胞。据相关研究表明，肝星状细胞的激活途径比较多样，而另外一种MicroRNA则可以通过其他信号途径抑制肝纤维化过程，该研究也从侧面说明了MicroRNA对肝纤维化的影响是极其复杂的，在临床上还需要进一步深入研究和探索，才能真正了解MicroRNA 对血吸虫病的影响。此外，在对血吸虫病致病机制进行研究和分析时发现，某些MicroRNA分子还具有一定的诊断意义，比如说，细胞中某些物质可以用于检测血吸虫感染程度以及化疗的效果，这样对于疾病的治疗也有一定帮助。

宿主MicroRNA与血吸虫性肝病及临床应用分析：如上文所述，MicroRNA在抑制血吸虫病时有着极为独特的作用，对于各种新型药物的研发，血吸虫病的治疗有着明显帮助。宿主在感染血吸虫之后，肝脏内部的MicroRNA分子在表达上差异性明显，这种差异性也为我们分析血吸虫性肝病提供了极为重要的信息。比如说在宿主感染晚期，MicroRNA分子呈现出上调的趋势，这种上调通常与肝脏病理损伤存在一定的联系，通过对这些分子的分析，人们可以更加深入了解宿主在感染了血吸虫之后肝脏损伤程度，并在后期治疗中研究更加科学可行的治疗方案。同时，MicroRNA还可以作为治疗血吸虫病的潜在靶点。通常情况下宿主在感染血吸虫之后，MicroRNA参与肝脏肉芽肿的调控过程中，人们可以对MicroRNA分子进行更加细致入微的调查，分析出现的原因，生长发育过程，对细胞产生的影响等，这些研究实际上也是对血吸虫病致病机制的研究，为科学家寻找最新的抗血吸虫病的药物作用靶点指明了方向，如MicroRNA模拟和抑制技术的应用使得MicroRNA作为血吸虫病治疗靶点成为可能。相关研究表明，血吸虫病中MicroRNA可以负向调控肉芽肿细胞的分化与激活，而且其水平与肝组织病理损伤程度呈正相关趋势，这也从侧面说明了宿主体内的MicroRNA是抑制血吸虫感染后肝脏肉芽肿进一步发展的有效靶点之一。此外，还有研究报道表明，在已经感染了血吸虫的小白鼠体内注射一定剂量MicroRNA也可以起到减轻小白鼠肝硬化的作用，之所以如此，就是因为感染后的小白鼠其肝星状细胞内MicroRNA 表达有所下调，这样二者就实现了平衡互补，通过调节肝星状细胞激活参与肝纤维化的进展，这样也能够起到抑制病情的作用，这也表明MicroRNA 可以作为抗血吸虫病的分子靶向，在临床上有着较高的应用价值。

宿主循环中MicroRNA对血吸虫病诊断具有重要价值：当前，血循环中MicroRNA 已经被越来越多应用到了肿瘤、病毒感染以及药物诱导的肝损伤诊断中。而临床上诊断血吸虫病的方法则主要有病原学检测、免疫学检测以及DNA 检测等。这些检测方法虽然有方便简单、技术成熟的优点，但同时其也存在敏感性低、操作复杂等缺陷。而MicroRNA则属于特异性分子，其在标记和诊断疾病时的敏感性比较高，最终所得结果也更加准确合理。

宿主循环中MicroRNA对血吸虫病诊断具有重要价值，比如较常见的虫源性MicroRNA诊断价值。在对人体的血浆和血清进行研究分析时发现，在这些物质中一般均有MicroRNA 存在，MicroRNA可以通过已经破裂的细胞被动释放或者是主动分泌等途径进入血液循环中。据相关研究发现表明，宿主感染血吸虫病之后，由于感染强度的差异，虫源性MicroRNA对于血吸虫病的敏感性和特异性差异并不是十分明显，只要宿主感染了血吸虫，MicroRNA就会产生比较强烈的反应，这样也能够帮助人们快速地对相关疾病进行诊断，并结合病情的严重程度，找出可行的治疗方案。但是，在此过程中需要注意的是，宿主感染虫卵数量以及病理损伤程度的深浅，也将会在一定程度上影响早期探测的敏感程度。因此，在应用相关技术时，需要结合实际情况，灵活应用，保证最大限度地发挥诊断价值。在临床中针对MicroRNA 的研究，虽然为宿主血吸虫病早期诊断提供了行之有效的方法，但是由于技术上的缺陷，许多方法并没有真正应用到临床上，许多研究结果还需要技术进一步成熟才能运用[4]。