microRNA在狼疮性肾炎发病机制中的研究进展

梁钊　林栩

[专家介绍]林栩，教授、主任医师，博士研究生导师，临床肾脏病学专家。现任右江民族医学院附属医院为党委书记。主要从事肾小球疾病基础与临床相关研究，现为广西医学会肾脏病学分会副主任委员、广西血液净化质控中心副主任。共发表学术论文80余篇（SCI收录4篇）。主持国家自然科学基金1项、广西自然科学基金4项。2014年获广西科学技术进步奖三等奖1项，2014年和2016年分别获得广西卫生厅适宜技术推广奖二等奖和三等奖各1项。主编《肾病临床诊治技巧》《现代实用临床肾病学》《肾脏疾病临床诊治及血液净化技术》等专著，参与《内科学》（全国普通高等教育临床医学专业“5+3”教材）编著。

【摘要】 microRNA（miRNA）是一种非编码RNA，通过转录后调控参与狼疮性肾炎（LN）的发生发展。miRNA在LN患者肾组织和免疫细胞中均有不同程度的表达，且miRNA的异常分布和表达与疾病的活动性相关。免疫细胞中的miRNA对免疫应答的调控是目前研究的热点，miRNA在免疫系统中发挥作用的主要机制是通过负调控下游靶基因影响疾病的发生发展及预后。因此，miRNA有望成为诊断LN的生物标志物，并为LN的诊治提供新的思路。

【关键词】 miRNA;狼疮性肾炎;发病机制

中图分类号：R593.24+2 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.10031383.2020.01.001

【Abstract】 MicroRNA（miRNA） is a noncoding RNA that participates in the development of lupus nephritis（LN） through posttranscriptional regulation.In LN patients，miRNAs are expressed in different degrees in renal tissues and immune cells.The abnormal distribution and expression of miRNAs are associated with disease activity.The regulation of immune responses by miRNAs in immune cells is a heated topic.The main mechanism of miRNAs functioning in the immune system is to influence the occurrence，development and prognosis of diseases by negatively regulating downstream targets.Therefore，miRNA is expected to become a biomarker for the diagnosis of LN and provide new ideas for the diagnosis and treatment of LN.

【Key words】 microRNA;lupus nephritis;pathogenesis

狼瘡性肾炎（lupus nephritis，LN）是指系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）合并肾脏不同病理类型的免疫性损害，其发病机制是抗双链DNA的免疫复合物在肾脏实质内沉积，导致补体活化、免疫细胞浸润、常驻肾细胞活化增殖增加而引发的肾脏损伤[1]。LN的临床表现多为肾炎样或肾病综合征样表现，可出现血尿、蛋白尿、肾功能不全、发热、皮疹等症状。作为SLE的一种严重并发症，LN患者的病死率是普通人群的6倍[2]。近年来，表观遗传学是LN研究的新兴领域。表观遗传调控的方式主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA（noncoding RNA）等。作为非编码RNA的一类，microRNA（miRNA）能够识别靶mRNA的3UTR及5UTR区碱基，并与之互补配对而调控蛋白质合成参与转录后调控进程[3～4]。体内外的研究表明，转化生长因子β1（transforming growth factorβ1，TGFβ1）可抑制miR1825p的表达，增加了Foxol信号通路的表达并显著减慢LN的进展[5]。Tangtanatakul等[6]对LN患者的尿外泌体进行检测，发现let7a和miR21在LN疾病活动中其表达显著下调。这些研究表明，miRNA有望为LN的诊断和治疗提供新的策略。本文就近几年miRNA在LN发病中的调节机制进行综述。

1 miRNA在肾组织中的表达

在病理状态下，免疫复合物沉积于肾组织，从而引发特征性的反应如炎性细胞募集、细胞因子产生和补体消耗等，促进趋化因子介导的炎症进一步诱导成纤维细胞的活化和增殖，引起不同程度的肾损伤[7]。Krasoudaki等[8]对LN患者肾组织活检标本miRNA表达谱进行分析，发现显著上调的miRNA中miR422a的表达量最高。此外他们还发现miR422a/KLK4通路在人类和小鼠LN中均表达失调，而KLK4在人和小鼠的肾小管上皮细胞（tubular epithelial cells，TEC）和系膜上皮细胞中的表达均降低，这说明miRNA在肾组织内的表达异常有可能影响LN的发生发展。

1.1 肾小管上皮细胞

TEC损伤广泛发生于各种急慢性肾脏损伤的过程，并可导致肾纤维化，最终发展为终末期肾病，肾缺血缺氧是导致这一过程的关键原因。Wu等[9]研究显示，慢性间歇性缺氧（chronic intermittent hypoxia，CIH）可以使野生型小鼠肾组织发生明显的结构损伤，并使NLRP3炎性小体在野生型鼠肾小管上皮细胞中高度表达，但CIH几乎不引起NLRP3敲除小鼠的肾脏发生这些损伤。此外，CIH可以使miR155表达增强并抑制FOXO3a的表达，使得肾小管细胞NLRP3炎性小体活化而增强NLRP3通路。而抑制miR155使其表达下调可以恢复细胞中FOXO3a的表达并抑制NLRP3的活性。Liu等[10]通过体内外研究表明，缺氧可使 miR493表达显著上调，并抑制细胞周期调节因子（stathmin，STMN）1的表达，这使得TEC细胞周期停滞在G2/M期，同时结缔组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF）等致纤维化因子的表达明显增加。进一步实验发现，敲低miR493基因逆转了这一过程，证明了缺氧可通过调节miR493的表达，在TEC损伤的过程中起着重要的调控作用。

1.2 肾小球系膜细胞

肾小球系膜细胞（glomerular mesangial cell，GMC）是免疫炎症损伤的靶细胞。Yao等[11]研究证实，在LN患者肾组织中hsamiR3715p的表达相对于正常人肾组织明显下调，通过体外进一步实验证实了过表达hsamiR3715p能够显著抑制系膜细胞增殖，诱导细胞凋亡。因此，hsamiR3715p可能是LN发生发展的关键分子。已有实验证实，C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白6（CTRP6）可通过ERK信号通路抑制TGFβ1诱导的肾成纤维细胞中的细胞外基质（ECM）表达，阻断CXCL13可以改善MRL/Ipr小鼠的肾功能，减轻肾脏病理损伤[12～13]。Kong等[14]的研究显示，MRL/Ipr小鼠肾脏中CXCL13的表达水平明显高于正常小鼠，且CXCL13主要表达于肾小球系膜区。体外实验表明了CXCL13可以增加人肾系膜细胞（human renal mesangial cells，HRMCs）的增殖，miR155是CXCL13的重要调节因子。此外，过表达的miR155可下调CXCL13/CXCR5 ERK信号通路显著抑制TGFβ1的产生。因此，miR155可能通过调控CXCL13而影响肾小球系膜细胞的增殖和TGFβ1的产生，参与LN的发生与发展。

1.3 肾小球足细胞

有研究表明，miRNA参与了调控SLE线粒体凋亡的过程，而在LN患者和狼疮倾向小鼠足细胞中，激活NLRP3炎性小体可以诱导足细胞的损伤并导致LN患者和狼疮倾向小鼠出现严重的蛋白尿。体外实验证实是狼疮小鼠中受损的线粒体产生ROS，进而激活足细胞NLRP3炎性小体[15～16]。Ichii等[17]研究发现，miR26a主要表达于正常对照组小鼠的肾小球中，而在LN模型小鼠的肾小球中表达显著下调。与此相似的是，miR26a在LN患者肾小球中的表达明显低于健康对照组。之后，他们使用脂多糖（LPS）诱导小鼠足细胞损伤，发现损伤的小鼠足细胞中miR26a的表达显著下降并导致编码足细胞蛋白的基因表达减少，说明miR26a的低表达与足细胞损伤密切相关。Yang等[18]在研究足细胞损伤的分子机制中发现，miR135a可以靶向TRPCI诱导足细胞损伤促进足细胞凋亡，而过表达TRPCI可以保护足细胞免受miR135a的损伤，说明miR135a/TRPCI信号通路参与足细胞损伤的过程。

2 miRNA在外周血单个核细胞中的表达

有研究显示SLE患者外周血单个核细胞（PBMC）中miR155表达降低，而miR155在SLE侵犯肾脏、循环系统时具有较好的敏感度。Huang等[19]研究显示，在急性冠脉综合征中，LPS刺激巨噬细胞可使miR155表达增加，从而促进PBMC中促炎细胞因子的表达，而抑制miR155则可以有效抑制炎症反应。Lashine等[20]研究证实，在儿童SLE患者PBMC中miR155的表达显著下调，并通过抑制cAMP反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB）下调PP2Ac mRNA，减轻其对IL2释放的抑制作用。Khoshmirsafa等[21]研究发现，miR155在LN活性患者的PBMC中显著高于LN缺失和LN非活性患者，经过线性回归分析和Logistic回归分析发现miR155与血清C3、C4水平呈负相关，因此可将miR155视为显著的LN预测因子。

3 miRNA在外泌体中的表达

外泌体（exosome）为双层脂质膜囊泡，直径小于100 nm，囊泡内含有miRNA，可通过在细胞间转运生物活性物质而介导疾病的发生发展。Xie等[22]在SD大鼠的慢性肾病（PNX）和缺血性肾性高血压（2K1C）模型中，比较了血浆和血浆来源的外泌体中miRNA表达水平的变化，发现两者的miRNA表达水平非常不一致，表明血浆和血浆外泌体中的miRNA在这两种疾病模型中受到不同的调节，说明这两种疾病模型中血浆与外泌体miRNA的表达水平均与疾病发生发展有密切关系。此外，该研究还发现，血浆外泌体miRNA的异常表达与ECM受体相互作用和黏蛋白O聚糖合成途径有关，而这两种途径分别与组织纤维化和肾损伤有关。Lü等[23]研究发现，在小鼠急、慢性肾损伤模型中，miR19b3p在TEC外泌体中富集，而TEC外泌体中的miR19b3p可以被巨噬细胞内化并通过靶向SOCS1激活NFκB通路，导致M1巨噬细胞活化。进一步的实验发现，小鼠体内的外泌体/miR19b3p/SOCS1轴可以介导TEC和巨噬细胞之间的细胞通讯，促进肾小管间质炎症从而启动肾脏炎症反应，而抑制miR19b3p则可以逆转这一过程。如前所述，血液和肾组织内的外泌体中的miRNA参与肾脏疾病的发生发展是一个复杂的过程。

4 miRNA在天然免疫细胞中的表达

天然免疫是机体最重要的免疫防御反应，可以对侵入机体的病原体迅速应答并产生免疫反应，主要由巨噬细胞、树突状细胞（DC）、中性粒细胞等组成，而miRNA在调节天然免疫中发挥关键作用。有研究显示，在巨噬细胞、中性粒细胞中过表达的miR223可以限制炎性疾病中巨噬细胞和中性粒细胞的活化[24]。免疫细胞中的miRNA参与调控免疫反应的过程复杂，相互关系有待进一步深入研究。

4.1 巨噬细胞

巨噬细胞具有高度的可塑性，miRNAs在调节巨噬细胞分化中发挥重要作用。Banerjee等[25]研究发现，let7c可以抑制巨噬细胞向MI表型的极化并增强M2极化参与巨噬细胞可塑性的调节过程，从而发挥调控巨噬细胞的杀菌和吞噬活性的作用。巨噬细胞移动抑制因子（MIF）是一种促炎细胞因子，Zheng等[26]研究表明，在LN患者肾组织中miR152的表达显著降低，MIF在LN患者腎组织中表达显著升高。进一步的体外实验表明MIF的3UTR是miR152的靶点，过表达miR152可以下调人肾近端小管细胞系中MIF的表达。上述研究显示miR152可以通过靶向MIF减轻LN患者的肾损伤，说明miR152和LN发生发展存在一定的关联性，但具体的机制仍有待深入研究。

4.2 树突状细胞

DC是一种特殊的前哨细胞，可以通过抗原呈递作用激活T淋巴细胞进而活化B细胞诱导免疫反应，而DC异常的抗原表达可能促进SLE等自身免疫性疾病中T细胞和B细胞耐受性的破坏[27～28]。Gu等[29]的研究表明，miR214水平与DC的成熟和炎症细胞因子分泌有关，miR214水平降低可诱导DC耐受。该研究指出，miR214可能通过产生Treg细胞影响DC从而抑制免疫反应，而βcatenin是miR214介导DC耐受进程中的关键调控因子。Park等[30]研究表明，miR146a/b可以调控单核细胞向未成熟樹突状细胞（imDC）和成熟树突状细胞（mDC）分化的过程，同时也可以影响IL12 p70、IL6和TNFα等促炎细胞因子的产生。

5 miRNA在特异性免疫细胞中的表达

5.1 T细胞

Stagakis等[31]对34例SLE患者和20例健康人外周血中365个miRNA表达谱进行分析，发现miR21是与SLE疾病活性相关性最高的miRNA，过表达miR21可诱导正常的T细胞获得活化的“狼疮样”表型，并可以使T细胞驱动B细胞过度分化。此外，该研究中有2例活动期SLE患者在病情缓解后，miR21的mRNA水平下降，PDCD4蛋白水平显著升高。进一步的体外试验证明了miR21可以负调控PDCD4，说明miR21可以靶向调控蛋白翻译抑制剂PDCD4而影响T细胞产生IL10的能力。有研究表明，在MRL/Ipr小鼠体内IFNγ能够增强免疫复合物沉积，而IFNγ表达的CD4+ T细胞有助于肾炎的进展[32]。Li等[33]发现，在miR146a转基因小鼠模型中CD4+和CD8+双阳性胸腺的细胞增多，而活化的CD4+和CD8+T细胞表型使得增殖活性增强并抑制凋亡。此外，该研究还发现miR146a可通过靶向多个基因调控T细胞发育过程中的阳性选择，进而参与调节胸腺T细胞的发育过程和周围T细胞的稳态。

T细胞里一个重要的亚群是调节性T细胞（Regulatory cells，Tregs），与LN的发病也密切相关。Deng等[34]研究发现，将CD8+ CD103+ iTregs输入MRL/lpr狼疮小鼠体内，可显著降低自身抗体滴度和蛋白尿，减少肾脏炎症因子的浸润，并通过促进血管生成而减轻 LN小鼠肾小球内皮细胞损伤。Sun等[35]研究表明，SLE患者Treg细胞中miR326的表达显著上调，且miR326的表达水平与抗c1q抗体和CRP呈正相关，与Ets1呈负相关，提示miR326可能通过抑制Tregs中Ets1的表达来调控 SLE的发病机制。

5.2 B细胞

异常活化的B细胞可通过呈递抗原、产生自身抗体和释放细胞因子等过程参与SLE的发生发展。Zhang等[36]通过对SLE患者中42个与B细胞相关的miRNA表达进行检测，发现有14个miRNA的表达显著降低。Xia等[37]研究发现，在MRL/Ipr小鼠模型中，过表达miR326可导致B细胞过度活跃和加重狼疮小鼠的肾损伤。该实验证实了B细胞分化负调控因子Ets1是miR326的靶点，说明miR326通过抑制SLE中Ets1的表达，影响B细胞的分化而参与SLE的发病过程。Jin等[38]研究显示，在SLE患者中，miR326可以调控CD19+ B细胞中的Ets1表达，影响B细胞的分化参与SLE的发病机制，然而该实验并没有对miR326调控B细胞参与LN患者发病的机制进行更进一步的研究。

6 小结与展望

miRNA在肾组织和免疫细胞中均有不同程度的表达，在LN的发病中有特异性表达。近年来的研究显示miRNA可以通过影响免疫细胞分化能力、细胞因子合成释放等过程参与LN的发生发展，但LN的发病机制复杂，往往是多因素、多机制参与，因此miRNA抑制靶基因而发挥其生物学效应及其复杂的转录后调控机制在LN发生发展中的机制仍待进一步的研究。总之，深入研究在LN中具有表达特异性的miRNA，建立LN可靠的生物标志物，进一步研究miRNA调控LN的发生发展过程中的机制，可以为LN的诊治开拓新的思路与空间。

参 考 文 献

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（收稿日期：2019-09-09 修回日期：2019-10-08）

（編辑：潘明志）