lncRNAs 对胆固醇逆向转运调控的研究进展

李孟奇，赵国军,2★

（1.桂林医学院组织胚胎学教研室，广西 桂林；2.广州医科大学附属第六医院/清远市人民医院，广东 清远）

0 引言

胆固醇逆向转运（reverse cholesterol transport，RCT）是肝外组织细胞内多余的胆固醇通过血液循环转运至肝脏，在肝内将胆固醇代谢转化，最终以胆汁的形式排出体外的过程[1]。这一过程有助于降低肝外组织内胆固醇积聚，是胆固醇代谢的重要调节机制。RCT 过程依赖于三磷酸腺苷结合盒转运体A1（ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1）与载脂蛋白A1（apolipoprotein A1，ApoA1）结合，促进外周组织细胞内胆固醇释放到ApoA1，进而形成高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）颗粒[2]。 进一步，三磷酸腺苷结合盒转运体G1（ATP-binding cassette transporter G1，ABCG1）将胆固醇释放到HDL 颗粒中，形成更为成熟的HDL 颗粒。成熟HDL 颗粒随血液循环返回肝脏，被B 类1 型清道夫受体（scavenger receptor B1，SRB1）吸收，最终胆固醇通过分解代谢为胆汁酸或直接胆汁分泌而被清除。RCT 是机体清除多余胆固醇的唯一途径，对维持机体胆固醇代谢平衡和对抗动脉粥样硬化有着重要意义[2,3]。

长链非编码RNAs（long noncoding RNAs，lncRNAs）是一类长度超过200nt 且在机体细胞核或胞质内广泛存在的RNA 分子[4]。 lncRNAs 由RNA 聚合酶Ⅱ催化转录而来，具有mRNA 样结构，但其序列保守性不高且表达丰度较低[5]。一般来说，lncRNA 主要通过以下三种方式调控基因表达：招募染色质重构和修饰复合体到特定位点参与表观遗传调控、与转录因子的启动子和增强子结合进行转录调控以及调控mRNA 稳定性或抑制mRNA 翻译等方式介导转录后水平调控。越来越多证据表明lncRNAs 参与染色质修饰，转录激活、细胞周期调控、细胞分化、免疫应答、肿瘤代谢、脂质代谢等多种重要过程[5-7]。

RCT 是一个机制复杂的过程，目前对于RCT 过程相关基因调控的研究仍不完全清楚。近年来，越来越多研究表明lncRNAs 具有调控RCT 的潜在能力。因此，本综述通过综述了多种lncRNAs调控RCT 参与胆固醇代谢和转运调节，以期为糖尿病、动脉粥样硬化等脂质代谢相关性疾病提供新的研究方向。

1 lncRNAs 通过调节胆固醇外流调控RCT

胆固醇外流是胆固醇逆向转运的关键限速步骤，也是RCT 过程的第一步。跨膜转运蛋白ABCA1 和ABCG1 是ATP 结合盒转运体家族中的一员，它们在RCT 中发挥重要作用[8]。ABCA1 通过与细胞表面的载脂蛋白ApoA1 结合，能促进外周组织细胞内胆固醇和磷脂流出，减少胆固醇蓄积。肝X 受体（liver X receptors，LXRs）在调节ABCA1 中起关键作用[9]。ABCG1 的主要功能是介导细胞内游离胆固醇和磷脂流出至细胞表面成熟HDL 颗粒上。

1.1 lncRNAs 对ABCA1 的调控

lncRNA GAS5 在THP-1 巨噬细胞源性泡沫细胞中高表达，对动脉粥样硬化中RCT 过程发挥重要作用[10]。过表达lncRNA GAS5 可增加THP-1 巨噬细胞内胆固醇含量。而敲掉lncRNA GAS5 后，细胞内总胆固醇（TC）、游离胆固醇（FC）、胆固醇酯（CE）、低密度脂蛋白（LDL）等含量显著降低，胆固醇外流增强。进一步研究发现，lncRNA GAS5 通过与Zeste 基因增强子同源物 2（enhancer of zeste homolog 2，EZH2）结合，促进ABCA1 启动子区组蛋H3K27 三甲基化，进而抑制ABCA1 表达[10]。以上结果表明，lncRNA GAS5 可作为ABCA1 负调控因子，抑制RCT 进程。

Hennessy 等[11]研究发现，lncRNA CHROME 在冠心病患者的血浆和动脉粥样硬化斑块中高表达，并参与调控细胞和系统胆固醇稳态。lncRNA CHROME 高表达可加速细胞内胆固醇流出，促进RCT 过程。相反，敲掉lncRNA CHROME 可显著增强细胞内胆固醇蓄积，加速动脉粥样硬化的进程。lncRNA CHROME 敲除可减弱LXRs 的活性，进而抑制ABCA1 的表达。提示lncRNA CHROME 作为RCT 的重要调控因子，可能是治疗动脉粥样硬化的有效靶点。

lncRNA MeXis 可能在动脉粥样硬化过程中参与调控RCT。Sallam 等[12]研究表明，敲除lncRNA MeXis 可抑制细胞对胆固醇蓄积做出反应，加速动脉粥样硬化的发生发展。上调lncRNA MeXis 可提高ABCA1 的表达水平，进而促进细胞内胆固醇流出。进一步研究发现，lncRNA MeXis 通过与DEAD 盒RNA 解旋酶17（DEADboxhelicase17，DDX17）结合并相互作用，增强LXRs 介导的ABCA1 表达。这些结果提示，lncRNA MeXis 可能通过促进RCT 的进程，发挥抗动脉粥样硬化作用。

lncRNA DYNLRB2-2 可抑制泡沫细胞的形成，与动脉粥样硬化的发病联系紧密[13-14]。Li 等[14]研究发现沉默lncRNA DYNLRB2-2 可抑制胆固醇外流，促进动脉粥样硬化斑块形成。lncRNA DYNLRB2-2 过表达可提高ABCA1 的表达水平，减少细胞内的脂质蓄积，其机制是lncRNA DYNLRB2-2 通过降低巨噬细胞Toll 样受体2 的表达，进而上调ABCA1，促进胆固醇外流。因此，lncRNA DYNLRB2-2 可能成为治疗动脉粥样硬化的潜在靶点。

1.2 lncRNAs 对ABCG1 的调控

lncRNA ENST0000602558.1 是冠心者患者与健康对照组间差异表达的lncRNAs 之一，在调节血管平滑肌细胞胆固醇流出中发挥重要作用[15]。lncRNA ENST0000602558.1 过表达可下调ABCG1 的mRNA 和蛋白的表达水平。利用小干扰RNA 敲 除lncRNA ENST0000602558.1 后，ABCG1 高 表 达，促进胆固醇从血管平滑肌细胞流出。进一步研究表明，lncRNA ENST0000602558.1 通过与p65 结合，调节胆固醇流出，进而阻碍RCT 的进程。上述结果表明，lncRNA 可能作为ABCG1 负性调控因子，通过抑制胆固醇外流影响RCT。

研究发现，lncRNA AC096664.3 在动脉粥样硬化中可通过调节ABCG1 发挥调控RCT 的作用[16]。lncRNA AC096664.3 下调可削弱ABCG1 的表达，进而抑制胆固醇外流。lncRNA AC096664.3上调则提高ABCG1 的mRNA 和蛋白质水平，降低血管内皮细胞细胞内总胆固醇和游离胆固醇含量。进一步的实验表明，沉默lncRNA AC096664.3 可通过抑制过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor-γ，PPARγ）的表达而减弱ABCG1 表达，导致胆固醇在细胞内大量蓄积。因此，lncRNA AC096664.3 对RCT 过程的促进作用应该引起人们重视。

2 lncRNAs 通过调节胆固醇分解代谢调控RCT

胆固醇从体内的排出是RCT 过程的最后一步，这一过程是胆固醇通过肝脏分解代谢为胆汁酸来实现的。胆固醇7α 羟化酶（cholesterol 7αhydroxylase，CYP7A1）是催化肝脏胆固醇代谢为胆汁酸的关键限速酶[17]，而胆固醇12α 羟化酶（sterol 12α hydroxylase，CYP8B1）是合成胆汁酸的必须酶[18]，两者受多种因子调控。Lan 等[17]发现lncRNA HC 通过抑制RCT 对肝细胞内胆固醇代谢具有负调节作用。lncRNA HC 基因敲除可促进CYP7A1表达，进而加速胆固醇代谢为胆汁酸，抑制肝细胞内胆固醇代谢紊乱。lncRNA HC 调控 CYP7A1 的具体机制尚不明确，需要进一步实验进行阐明。此外，Li 等[18]研究发现lncRNA LSTR 通过与TAR DNA 结合蛋白43（TAR DNA-binding proteinof 43 kDa，TDP-43）结合形成分子复合物，调控胆汁酸合成途径中的关键酶CYP8B1 的表达。推测lncRNA LSTR 可通过调节胆固醇分解代谢，进而调控RCT 过程。

3 小结与展望

综上所述，lncRNAs 通过调控胆固醇外流和胆固醇分解代谢参与了RCT 过程的调控。近年来，lncRNAs 作为RCT 的调节因子逐渐被人们所认识，成为当今世界上许多脂质代谢相关性疾病的潜在治疗靶点。尽管lncRNAs 对RCT 的调控作用已得到证实，但是其作用机制仍有许多问题亟待解决。例如，lncRNAs 可以调控许多脂质相关基因，反过来一个基因又可以受许多lncRNAs 调控，这表明RCT 是一个复杂的基因调控网络，尚不完全清楚。除了lncRNAs 可通过调控胆固醇外流和分解代谢途径影响RCT，还有哪些lncRNAs 可调节RCT 过程的其他部分，机制如何，它们之间又存在着怎样的关系？因此，需要更多的研究来更好地了解lncRNAs 调控RCT 的机制，最终为糖尿病、非酒精性脂肪肝、动脉粥样硬化等脂代谢相关性疾病提供新的诊疗策略。