miRNA在瘢痕疙瘩中的研究现状

贾尚洁 陈涛

[摘要]瘢痕疙瘩是皮肤科常见的一种由多种原因所致的皮肤结缔组织过度生长的良性肿瘤。微小RNA（microRNA，miRNA）是一类非编码单链RNA分子，主要参与生物基因转录后的蛋白质表达调控以及多种疾病的病理生理过程。目前，已發现miRNA的差异性表达与瘢痕疙瘩成纤维细胞的生长和侵袭、细胞外基质胶原的堆积以及血管生成相关。本文对miRNA在瘢痕疙瘩中的研究进展进行总结，以期为瘢痕疙瘩的诊治方案提供新思路。

[关键词]微小RNA；瘢痕疙瘩；成纤维细胞；治疗靶点；细胞外基质

[中图分类号]R619+.6    [文献标志码]A    [文章编号]1008-6455（2024）02-0195-04

Research Status of miRNA in Keloids

JIA Shangjie1，2，CHEN Tao1，2

（1.Zunyi Medical University，Zunyi 563000，Guizhou，China; 2.Department of Dermatology，Chengdu Second People's Hospital，Chengdu 610000，Sichuan，China）

Abstract： Keloid is a benign tumor common in dermatology that causes an overgrowth of connective tissue of the skin. MicroRNA （microRNA， miRNA） is a class of non-coding single-stranded RNA molecules， mainly involved in the regulation of protein expression after transcription of biological genes and the pathophysiological processes of various diseases. At present， differential expression of miRNA has been found to be associated with the growth and invasion of keloid fibroblasts， the accumulation of extracellular matrix collagen， and angiogenesis. This article will describe the research progress of miRNA in keloids， and provide new ideas for the diagnosis and treatment of keloids.

Key words： microRNA; keloids; fibroblast; therapeutic target; extracellular matrix

瘢痕疙瘩是由成纤维细胞过度增殖和胶原沉积而形成的皮肤科良性肿瘤，其发病机制尚未完全清楚。目前，临床主要治疗方法包括病灶内注射皮质类固醇和手术切除病灶联合放疗，但上述治疗手段不能完全根治及预防瘢痕疙瘩的发生。而改进现有治疗方案和开发靶向治疗需要深入了解瘢痕疙瘩的发病机制，miRNA是一类高度保守、短小的非编码单链RNA分子，主要参与机体的生理及病理调控过程。越来越多的证据强调了miRNA在瘢痕疙瘩发病机制中的作用，有望成为瘢痕疙瘩的新型预后生物标志物和治疗靶点，miRNA在瘢痕疙瘩中的研究进展总结如下。

1  瘢痕疙瘩与miRNA的概述

瘢痕疙瘩（Keloids）以红色结节状、条索状或片状肿块样组织为主要临床表现，病变部位通常高出皮肤表面，呈蟹足样侵入周围正常组织。该疾病具有肿瘤类疾病的临床特征，例如持续性浸润生长、治疗抵抗和高复发率等。瘢痕疙瘩的病因包含皮肤外伤、炎症或自发形成。其发病机制尚不完全清楚，主要认为是多种因素共同作用的结果。目前学者们的共识认为，瘢痕疙瘩是由细胞外基质胶原（Extracellular matrix collagen，EMC）的堆积以及成纤维细胞（Fibroblast）的过度增殖所致。部分学者认为瘢痕疙瘩具有一定遗传性，并且提出常染色体隐性遗传的观点。以往研究结果也表明，不同程度的表观遗传改变参与了瘢痕疙瘩的形成与发展，例如DNA甲基化、组蛋白乙酰化和miRNA失调等[1]。相对于欧美国家的白种人群，非洲、亚洲的有色人群发病率更高、疾病程度更为严重。除了对患者的外观产生重大影响，瘢痕疙瘩还可导致皮肤挛缩等功能障碍，同时伴有瘙痒、刺痛或灼热感等不适，极大地影响患者的生活质量。目前，瘢痕疙瘩的治疗方法有限，且极易复发。

miRNA作为转录后调节因子，以序列特异性方式直接结合相应信使RNA（mRNA）的3′非翻译区（3′-UTR）来负调控基因表达，从而诱导mRNA降解或抑制蛋白质翻译。miRNA主要存在于真核细胞，参与细胞的分化、发育、代谢、增殖及凋亡等生物学过程的调控。例如，在胰腺恶性肿瘤细胞内，miR-488过表达通过抑制肿瘤细胞活力，增强细胞凋亡和诱导细胞周期G2/M期停滞，显著调节胰腺癌细胞的生长[2]。过表达的miR-188-5p调节Smad2介导的p38/JNK信号传导通路引起胆囊癌细胞凋亡[3]。miRNA在多种肿瘤中表现出促进或抑制细胞增殖的作用，提示其具有成为肿瘤治疗新靶点的巨大潜力。

近年来，大量研究证实miRNA失调在瘢痕疙瘩的发病机制中起着至关重要的作用，阐明miRNA调控的意义有助于进一步了解瘢痕疙瘩的形成机制。本文拟深入探讨两者的关系，为今后瘢痕疙瘩的临床治疗及药物研发提供参考。

2  miRNA在瘢痕疙瘩中的异常表达

越来越多的研究发现，miRNA家族小的非编码RNA分子通过影响下游靶蛋白在瘢痕疙瘩的形成和调节中起着关键作用。一项miRNA微阵列分析研究鉴定出32个差异表達的miRNA，其中包括miRNA21、miRNA-4269和miRNA-382等23个表达上调的miRNA以及miRNA-203、miRNA-205和miRNA-200c等9个表达下调的miRNA。同时，差异表达的miRNA靶标的功能注释显示，它们富含多种与瘢痕疙瘩伤口愈合相关的重要的信号通路[4]。另外，与正常组织相比，瘢痕疙瘩中检测出miR-199a-5p、miR-516b、miR-214、miR-645、miR-338-5p、miR-934、miR-199a-5p等17种差异性表达的miRNA。Zhong L等[5]学者对瘢痕疙瘩和正常组织进行了miRNA表达谱分析，其研究结果显示，包括miRNA-21-5p、miRNA-214-5p、miRNA-424-5p和miRNA-205-5p在内的264个miRNA发生了显著变化。另有研究通过miRNA-seq，鉴定出miR-370-3p、miR-204等40个miRNA作为瘢痕疙瘩特异性RNA[6]。

3  miRNA与瘢痕疙瘩成纤维细胞

瘢痕疙瘩成纤维细胞不受控制的增殖能力和侵袭能力与肿瘤细胞的生物学特点有相似之处。作为瘢痕疙瘩的主要效应细胞，成纤维细胞的增殖和凋亡的平衡失调是促进瘢痕疙瘩形成的关键因素。目前，多种miRNA已被证明可以参与瘢痕疙瘩成纤维细胞生物学功能的调节，促进瘢痕疙瘩的发展。早在20世纪，已有研究证实在伤口愈合的早期阶段，转化生长因子β（Transformation of the growth factor β，TGF-β）和真皮成纤维细胞中血小板衍生的生长因子（Platelet derived growth factor，PDGF）异常表达，且TGF-β1能够上调瘢痕疙瘩成纤维细胞中PDGF-α受体的表达。另外，TGF-β1/Smad3信号通路传导异常可抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖，促进细胞凋亡、迁移和侵袭以及纤维化的发生。miRNA-637下调及miR-1224-5p过表达均可通过影响TGF-β1，靶向Smad3来调节成纤维细胞的增殖[7-8]。因此，TGF-β1也被认为是以上miRNA的直接和功能靶标。miR-21是最早在人类基因组中发现的miRNA之一，Liu Y等[9]研究结果显示miR-21的过表达显著促进了瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖和分化。进一步研究发现，miR-21及其外泌体可通过下调Smad7表达来增强TGF-β/Smad信号通路的激活，促进瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖[10-11]。此外，瘢痕疙瘩组织中长链非编码RNA-H19与miR-29a表达呈负相关，H19可能通过修饰下游miR-29a和COL1A1来影响成纤维细胞的凋亡[12]。有学者通过构建miRNA和靶基因的相互作用网络，发现miRNA-21、miRNA-141-3p、miRNA-181a和miRNA-205可作用磷酸酰基醇3激酶/蛋白激酶B（Phosphoacyl alcohol 3 kinase/Protein kinase B，PI3K/AKT）信号通路，上调瘢痕疙瘩成纤维细胞的表达并减少其凋亡[13]。PI3K/AKT信号通路与细胞增殖、分化和凋亡相关，miRNA异常表达使该通路活化，在瘢痕疙瘩成纤维细胞异常增殖的机制中发挥重要作用。

研究发现，经雷帕霉素处理的成纤维细胞中与自噬相关的miRNA表达异常，包括miR-885-3p、miR-204、miR-101及miR-376b等miRNA表达增强，而miR-30a表达降低[14]。这表明雷帕霉素可通过影响雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路中与自噬相关的miRNA表达，进一步诱导成纤维细胞的自噬。此外，miR-1587和miR-2392在瘢痕疙瘩成纤维细胞中的表达显著下调，而肉毒杆菌毒素A（BTXA）可以通过调节miR-1587和miR-2392，靶向ZEB2抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞的增殖和迁移，促进细胞凋亡和自噬[15]。

4  miRNA与瘢痕疙瘩细胞外基质

细胞外基质的异常沉积是瘢痕疙瘩的重要发病机制之一，包括胶原蛋白的过度产生、纤维连接蛋白和弹性蛋白导致的纤维化等。作为细胞外基质的主要成分之一，瘢痕疙瘩的胶原蛋白合成是健康皮肤的20倍，是增生性瘢痕的3倍[16]。从组织病理学观察，瘢痕疙瘩组织中的胶原蛋白大量增生，排列杂乱无章，还可伴有成纤维细胞增生分裂。越来越多的研究表明，部分miRNA的上调或下调有利于细胞外基质的沉积及纤维化的形成。据报道，过氧化物酶体增殖物激活的受体γ（PPAR-γ）是一种核受体，PPAR-γ激动剂能够调节人真皮成纤维细胞中的细胞外基质产生。Zhu等学者研究表示，miR-543对I型胶原蛋白的合成具有重要的影响[17]。PPAR-γ激动剂通过转录激活miR-543表达来抑制瘢痕疙瘩中Ⅰ型胶原蛋白与早期生长因子1（Early growth response 1，Egr1）的表达。Egr1是组织纤维化中TGF-β信号传导的重要下游介质，能够与胶原蛋白的启动子结合诱导正常成纤维细胞胶原基因的表达。另外，研究较为广泛的miR-21可通过抑制蛋白质翻译来调节smad7的表达，介导的p38活化以增加瘢痕疙瘩中Ⅲ型胶原蛋白、Ⅰ型胶原蛋白的产生[18]。另有miR-29a、miR-196a家族的表达水平在瘢痕疙瘩中显著降低，主要是通过调节Ⅰ型和Ⅲ型胶原mRNA和蛋白表达影响瘢痕疙瘩的发展。在一项双盲、随机的临床试验中，miR-29模拟物（remlarsen）明显抑制胶原蛋白表达和切口皮肤纤维增生的发展，有利于防止增生性瘢痕或瘢痕疙瘩的形成[19]。miR-203、miR-133a-3p抑制细胞外基质，如：α平滑肌肌动蛋白、胶原Ⅰ、胶原Ⅲ和纤连蛋白在瘢痕疙瘩中的表达[20-21]。然而，miR-23b-3p、miR-152-3p的作用则相反，其过表达促进Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原和纤连蛋白等细胞外基质mRNA和蛋白表达水平的升高[22-23]。

近年來，大量研究表明长非编码RNA（lncRNA）可通过miRNA途径参与表观遗传及转录水平上的基因调控。在瘢痕疙瘩中，LINC00937通过抑制miR-28-5p和促进MC1R表达来抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞的ECM沉积和增殖[24]。miR-3141、miR-203可以直接与LINC01116结合，LINC01116的下调通过调节miR-203/SMAD5轴、miR-3141/TGF-β1/SMAD3传导通路抑制瘢痕疙瘩细胞外基质产生[25-26]。lncRNA H19在瘢痕疙瘩组织中的表达增加，进一步研究发现其通过靶向miR-769-5p/真核生物起始因子3A（eIF3A）传导通路促进细胞外基质沉积[27]。

真核起始因子（eukaryotic initiation factor，eIF），又名真核翻译起始因子，参与真核生物蛋白的翻译过程。而miRNA可通过调节真核起始因子等下游因子的生物学过程实现其调控基因的功能。瘢痕疙瘩中miR-501-5p高表达以及miR-22-5p低表达考虑与疾病的家族遗传性与病程相关。作为真核起始因子3L（eIF3L）的上游因子，miR-501-5p靶向作用于eIF3L，促进了瘢痕疙瘩胶原蛋白的形成与成纤维细胞增生[28]。有研究发现，真核起始因子3A（eIF3A）是miR-769-5p的靶标，lncRNA H19和miR-769-5p共同参与调控eIF3A，影响瘢痕疙瘩成纤维细胞的增殖和细胞外基质沉积[27]。此外，瘢痕疙瘩中miR-22-5p与真核起始因子4E（eIF4E）具有负向协同作用，推测两者共同参与瘢痕疙瘩胶原化及纤维化的生物学过程，但其具体信号通路尚不明确，需要深入研究[29]。

5  miRNA与瘢痕疙瘩血管生成

多项关于瘢痕疙瘩细胞异质性的单细胞转录测序分析结果表明，除了成纤维细胞异常增殖，血管内皮细胞亚群的显著扩张与瘢痕疙瘩发病机制具有强烈关联[30]。曾有观点认为异常的血管调节可能是瘢痕疙瘩发病机制的基础，其本质为先天性或后天性血管内皮功能障碍引起的血管炎性疾病[31]。通过基因功能富集分析显示，Eph-ephrin信号传导、PTEN转录负调节、MAPK信号传导，WNT信号传导等途径在瘢痕疙瘩血管内皮细胞中呈现激活状态，这表明失调的血管内皮细胞通过部分肿瘤相关信号通路介导瘢痕疙瘩活性血管生成[30]。此外，瘢痕疙瘩血管内皮细胞能够通过EFNB2-EPHA4信号传导调节成纤维细胞和平滑肌细胞的转录状态，EFNB2-EPHA4是一对Eph-ephrin信号的配体受体对，具有促进血管生成的作用，此结果支持了瘢痕疙瘩具有肿瘤特征的观点。研究指出，作为lncRNA家族成员之一，HOXA11-AS是瘢痕疙瘩特异性生物标志物。过表达的HOXA11-AS明显抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞的凋亡，并且诱导成纤维细胞的血管生成[32]。进一步研究提示，miR-124-3p可逆转HOXA11-AS介导的成纤维细胞凋亡和血管生成，提示miR-124-3p可能是HOXA11-AS介导的瘢痕疙瘩形成的关键下游靶点。miRNA在瘢痕疙瘩血管生成的机制中表现出的影响力为今后的研究提供了新角度，通过抑制异常血管生成、降低血管通透性可能成为临床靶向治疗瘢痕疙瘩的重要方法。

6  小结

miRNA在瘢痕疙瘩的形成及进展中具有重要作用，揭示瘢痕疙瘩中miRNA的生物学功能，对于有效分析瘢痕疙瘩形成的病理过程具有巨大潜力。miRNA的药物研发主要集中在miRNA的模拟物与抑制剂两个方面。在其他抑癌治疗的临床试验阶段，miRNA的靶向药物发挥出有效抑制肿瘤细胞的生长、改善患者生活质量的重要作用。就目前的研究现状而言，miRNA的异质性与瘢痕疙瘩的发病机制存在明显促进或抑制关系，同时可靶向作用多种信号通路调节瘢痕疙瘩血管生成、细胞外基质的堆积以及细胞的生长和侵袭。迄今为止，尚未有miRNA药物被批准用于瘢痕疙瘩的临床治疗，但国外已在开展关于miRNA药物治疗瘢痕疙瘩的临床试验，患者治疗效果较好，仅有少数病例出现局部红斑、水肿等不良反应。然而，miRNA靶向药物的安全性还需要更多的数据支持，同时进一步评估miRNA相关药物的使用时间、剂量、疗程、不良反应、远期疗效也是未来临床试验需要完善的内容。当然，瘢痕疙瘩相关的miRNA的基础研究仍需要科研人员继续关注，明确其具体的信号通路，有助于确定更佳的治疗靶点。

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[收稿日期]2022-11-08

本文引用格式：贾尚洁，陈涛.miRNA在瘢痕疙瘩中的研究现状[J].中国美容医学，2024，33（2）：195-198.