2024年6月13日发(作者:)
心血管病学进展2023年6月第44卷第6期 AdvCardiovascDis,June2023,Vol.44,No.6
内皮细胞微粒miRNA在急性心肌梗死中的研究进展
马艺萍
1
袁玉娟
1
艾丽菲热·艾海提
1
马清玉
2
阿卜拉江·艾合麦提
1
穆叶赛·尼加提
3
(1.新疆医科大学,新疆乌鲁木齐830000;2.石河子大学,新疆石河子832003;3.新疆维吾尔自治区人民医
院,新疆乌鲁木齐830000)
【摘要】急性心肌梗死(AMI)是世界范围内死亡的主要原因,及早发现该疾病是风险管理和有效治疗的关键目标。内皮细胞微
粒(EMPs)是内皮细胞脱落的细胞外小囊泡,可以作为携带细胞因子、信号蛋白、miRNA等物质远距离传输生物学信息的载体,在调
节内皮细胞功能、炎症反应、氧化应激和血管生成中起关键作用。miRNA是一种含有约22个核苷酸的短链、内源性、非编码RNA,
与靶mRNA特异性结合,导致翻译阻遏,调节转录后基因的表达,从而参与细胞的生长分化等病理生理过程。近年来研究显示EMPs
可以借助miRNA调节多种信号通路,在AMI的发生发展中具有重要作用,在诊断和治疗方面具有较大应用前景。现对EMPs
miRNA在AMI中的研究进展进行简要概述。
【关键词】内皮细胞微粒;微RNA;急性心肌梗死
【DOI】1016806/j.cnki.issn.10043934202306017
EndothelialMicroparticlesmiRNAinAcuteMyocardialInfarction
111213
MAYiping,YUANYujuan,Ailifeire·Aihaiti,MAQingyu,Abulajiang·Aihemaiti,Muyesai·Nijiati
(1.XinjiangMedicalUniversity,Urumqi830000,Xinjiang,China;2.ShiheziUniversity,Shihezi832003,Xinjiang,
China;3.People’sHospitalofXinjiangUygurAutonomousRegion,Urumqi830000,Xinjiang,China)
【Abstract】Acutemyocardialinfarction(AMI)istheleadingcauseofdeathworldwide,andearlydetectionofthisdiseaseisakeygoal
forriskmanagementandeffectivetreatment.Endothelialmicroparticles(EMPs)areexfoliatedextracellularvesiclesofendothelialcells,which
cancarrycytokines,signalingproteins,miRNAandothersubstancestotransmitbiologicalinformationoverlongdistance,andplayakeyrole
inregulatingendothelialcellfunction,inflammation,oxidativestressandangiogenesis.miRNAisakindofshortchain,endogenousandnon
codingRNAcontainingabout22nucleotides.ItspecificallybindstotargetmRNA,leadstotranslationrepression,regulatestheexpressionof
,andthusparticipatesinthepathophysiologicalprocessesofcellgrowthanddifferentiation.Inrecentyears,studieshaveposttranscribedgenes
shownthatEMPscanregulateavarietyofsignalingpathwaysbymiRNA,whichplaysanimportantroleintheoccurrenceanddevelopmentof
AMIandhasgreatapplicationprospectsindiagnosisandtreatment.ThispaperwillbrieflyreviewtheresearchprogressofEMPsmiRNA
inAMI.
【Keywords】Endothelialmicroparticles;miRNA;Acutemyocardialinfarction
急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction,AMI)
是缺血性心脏病最常见的急诊形式,由易损动脉粥样
硬化斑块破裂或血栓形成引发,导致冠状动脉闭塞和
12]
低灌注区细胞死亡
[
。尽管AMI的整体管理取得了
进展,通过冠状动脉造影和经皮冠状动脉介入治疗
(percutaneouscoronaryintervention,PCI)及时治疗冠状
动脉闭塞,恢复缺血心肌的血液供应,但AMI的病死
3]
率仍然居高不下
[
。据中国疾病控制中心的最新数
4]
显示,目前有3.3亿人患有心血管疾病。China据
[
5]
PEACE研究
[
表明,AMI患者出院后早期心肌梗死再
发率较高,1年内再发率为2.5%,其中35.7%发生在
出院后30d内,再发患者1年死亡率升高25.42倍,
因此探索新的诊疗策略一直是心血管疾病领域研究
的热点。内皮细胞微粒(endothelialmicroparticles,
EMPs)是调节内皮细胞功能、炎症反应、氧化应激、血
管生成和血管通透性的重要介质。研究显示EMPs在
6]
AMI的发生发展过程中具有重要作用
[
,而miRNA被
认为是EMPs能够产生上述作用的主要信号,EMPs通
iRNA影响受体细胞的生物学功能。目前,过递送m
EMPsmiRNA被认为在心血管及肺疾病中发挥重要作
78]
用
[
,现结合近年来的国内外文献对EMPsmiRNA在
AMI中的研究进展进行综述。
基金项目:国家自然科学基金(82060076);自治区研究生创新项目(XJ2023G202)
通信作者:穆叶赛·尼加提,Email:muyassar11@aliyun.com
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1 EMPsmiRNA的概述
心血管病学进展2023年6月第44卷第6期 AdvCardiovascDis,June2023,Vol.44,No.6
过EMPs介导的miRNA126、第三代反义miRNA494
3p(3GA494)和重组Wnt小鼠Wnt3a(rmWnt3a),抑
制低密度脂蛋白受体相关蛋白6(lowdensity
lipoproteinreceptorrelatedproteins6,LRP6)从而减少
血管平滑肌细胞增殖、增强巨噬细胞抗炎活性和减少
21]
表明,EMPs中的生物活性脂质生成。动物实验
[
EMPs直径为0.1~1.0
μ
m,是内皮细胞脱落的细
9]10]
胞外小囊泡
[
。研究
[
报道,EMPs是细胞间物质交
换和信号转导的重要载体,携带表面抗原、蛋白质和
各种生物活性分子(细胞因子、信号蛋白、miRNA等),
在细胞通信中起关键作用。生理条件下EMPs分泌较
少,缺血缺氧、烟草暴露、慢性炎症及内皮细胞激活或
11]
MPs增加
[
。EMPs被认为凋亡时都可能引起循环E
miRNA19b通过下调细胞因子信号转导抑制因子3
(suppressorofcytokinesignaling3,SOCS3)的表达来增
强血管周围脂肪组织特异性炎症,从而加速了动脉粥
样硬化的进展。超敏C反应蛋白是包括动脉粥样硬
22]
化在内的炎症性疾病的生物标志物,Haohan等
[
招
是通过破坏NO的产生、促进炎症和凝血以及改变血
管生成和凋亡导致内皮功能障碍的触发器。miRNA
是一种约含有22个核苷酸的短链、内源性、非编码
RNA,存在于植物、真菌、动物(包括原生动物)中。目
270个生物体中鉴定出>35000个miRNA前,已在>
12]
序列
[
。在哺乳动物细胞中,miRNA可以通过与靶
募了51例AMI患者和46例匹配对照受试者,测试发
现包括EMPs在内的MICA/B
+
与超敏C反应蛋白呈
正相关,其可能是促成AMI病理变化过程的重要
介质。
22 EMPsmiRNA在新生血管生成中的作用
AMI的发生对冠状动脉微循环造成严重损伤,导
MI后的组织修致梗死区域的血管稀疏和解体,然而A
复涉及强烈的血管生成反应,可通过miRNA215p抑
制心肌微血管内皮细胞凋亡,改善心肌梗死后血管生
23]
成
[
。当内皮细胞受到生长因子刺激时,内皮细胞的
mRNA内3’非翻译区(3’untranslatedregion,3’UTR)
的互补序列进行碱基配对来诱导mRNA脱帽和烯基
1314]
表明,miRNA家族在细胞凋化。越来越多的证据
[
亡、自噬、氧化应激和炎症中起着至关重要的作用。
15]
Sharma等
[
阐明不同循环的miRNA,如miRNA19b、
miRNA92a、miRNA126、miRNA146a和miRNA222
等可作为动脉粥样硬化诊断的生物标志物。众所周
MPs可通过递送miRNA发挥生物学作用。知,循环E
笔者前期研究发现AMI患者冠状动脉血EMPs水平升
iRNA126存在差异表高,而且冠状动脉血微粒m
16]
达
[
,因此,笔者认为EMPs可能参与急性冠状动脉
17]
血栓事件
[
。因此,在心血管疾病中,EMPs和
蛋白水解酶降解基底膜和细胞外基质,进而有效恢复
18]
证明,EMPs血流灌注促进心肌的再生。研究
[
miRNA19b通过靶向RhoGTP酶激活蛋白5和转化
生长因子
β
2(transforminggrowthfactor2,TGF2)来
ββ
24]
抑制内皮细胞迁移和血管生成。Liang等
[
表明缺氧
miRNA作为一种新型的诊断生物标志物和分子治疗
靶点具有潜在价值。
2 EMPsmiRNA在AMI中的调控作用
21 EMPsmiRNA在炎症反应中的作用
AMI的初始炎症反应是用以清除坏死的细胞碎
片,然而促炎和抗炎之间失衡和过度扰动可加剧AMI
的发生,引起不良预后。AMI后持续的组织损伤触发
强烈的炎症反应和局部坏死,其中涉及免疫细胞和可
溶性介质的广泛浸润。炎症期过度激活导致细胞损
伤和组织坏死,触发一系列危险信号,继而导致组织
坏死和梗死面积扩大。因此,炎性反应是AMI发生发
14]
展中的关键环节。研究
[
证实,miRNA1865p在
MPs中的miRNA19b可以从EMPs转移到人诱导的E
脐静脉内皮细胞(humanumbilicalveinendothelial
cells,HUVECs)中,并通过下调TGF2的表达来减少
β
HUVECs的迁移和血管生成。此外,EMPs可以传递多
种生物活性物质,低浓度的EMPs促进血管生成,高浓
度的EMPs抑制血管生成。miRNA92a与心肌损伤有
miRNA92a表达升高能够促进内皮活化和动脉粥关,
样硬化病变的发展,可以作为小鼠缺血组织血管生成
25]26]
和功能恢复的有价值的治疗靶点
[
。Yu等
[
研究
发现用EMPsmiRNA19b全身治疗后,动脉和淋巴循
环中miRNA19b表达显著增加,导致淋巴管沿粥样硬
化动脉的分布减少,并且还抑制了淋巴管的转运功能
和通透性。AMI后密集毛细血管网的迅速形成,为促
进气体交换、营养扩散和废物清除提供了通道,以配
合高代谢需求并可能限制梗死边缘区持续的心肌细
胞功能障碍和死亡。在缺血组织中,缺氧内皮细胞会
释放富含组织因子的EMPs诱导单核细胞归巢到缺血
区,分化为内皮样细胞,激活的内皮细胞分泌携带
miRNA126的EMPs可以调节血管生成基因的单核细
AMI后4h出现峰值表达,并增加了促炎细胞因子的
18]
产生,以促进动脉粥样硬化病变的进展。研究
[
发
现,EMPs中的miRNA222在功能上能够降低靶蛋白
1的表达,进而促进内皮细胞的内皮细胞间黏附分子
19]
抗炎作用。Puhm等
[
研究显示炎性刺激通过调节
EMPs和miRNA的表达,触发活性氧产生而引起线粒
20]
体功能障碍,加重靶内皮细胞的损伤。Desita等
[
通
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心血管病学进展2023年6月第44卷第6期 AdvCardiovascDis,June2023,Vol.44,No.6
27]
胞重编程,并形成新血管,增加组织灌注
[
。
3 EMPsmiRNA在AMI中的临床应用
31 早期风险预测
AMI的发病是急性和严重的,很难预测个体患者
AMI的早期预测是一个重要的但的发病情况。因此,
在很大程度上未得到满足的临床需求。虽然肌钙蛋
白在检测心肌缺血方面明显优于早期AMI生物标志
物,但肌钙蛋白与理想的生物标志物相差甚远。如前
25]
发现miRNA92a与心肌损伤有关,循环所述,研究
[
EMPs和miRNA92a表达可作为AMI的潜在预测因
iRNA1865p的相对水子。实验证据表明,血清中m
平显著升高,在心肌组织中反而降低,当大多数
miRNA无法预测患者的预后时,miRNA1865p在血
清中上调或许能够有效地证明血管完全阻塞,因为它
的水平会在PCI后改变以保护心肌组织,从而提供对
28]
心脏健康的准确预测。Zi等
[
研究表明,人去乙酰化
酶6(sirtuin6,Sirt6)诱导的自噬阻断导致髓系细胞触
发受体1(triggeringreceptorexpressedonmyeloidcells1,
TREM1)介导的细胞焦亡增强,而Sirt6过表达减弱了
氧化低密度脂蛋白治疗后的内皮细胞炎症和细胞焦
亡,入院时血清高TREM1和低Sirt6水平是EMPs增
加的独立预测因子,并且对AMI患者进行随访发现其
与全因死亡率和主要不良心血管事件的风险密
切相关。
32 诊断和治疗
近年来,随着AMI新型治疗方法的逐步深入,
EMPs的研究发现促进了针对心血管疾病的基因靶向
治疗,特别是miRNA的研究进展受到了广泛关注。用
于基因治疗的生物分子在体内传递过程中极不稳定,
且在到达靶病变部位之前易被核酸酶破坏或降解,难
以发挥作用,因此选择安全、高效的基因传递载体至
关重要。与目前常用的病毒类载体相比,EMPs作为
药物传递载体具有较强的膜稳定性、靶向性和高效
6]
性。笔者团队
[
研究发现AMI患者循环EMPs和红
细胞微粒的表达水平升高,而且EMPs表达水平与冠
心病程度及预后风险相关,因此有可能成为AMI潜在
的生物标志物,为其提供诊断价值。如前所述,Zhang
25]
等
[
发现EMPsmiRNA92a水平在AMI中高表达,进
一步分析EMPs、miRNA92a和肌钙蛋白I的ROC曲
线下面积分别是0.893、0.888和0.912,进而评估其
14]
MI患者方面的诊断价值。Mir等
[
发现存在区分A
在于微粒中的miRNA在AMI的病理过程中发挥重要
的作用,可作为AMI的诊断和预后生物标志物。Liang
24]
等
[
发现HUVECs中TGF2的mRNA和蛋白质水
β
平可以被缺氧EMPs和过表达miRNA19b的EMPs所
抑制,因此EMPsmiRNA19b可能是动脉粥样硬化治
疗的新靶点。
4 展望
尽管目前在临床中AMI的风险管理面临巨大的
挑战,然而EMPs能起到抗炎及促进新生血管生成的
作用,作为一种新型载体在诊断和治疗方面具有较大
MPs的生物学稳定特性,在生应用前景。这得益于E
理、病理状态下分泌包含有细胞因子、信号蛋白、
miRNA等特定成分,通过这些特定的内含物向靶细胞
传递信号,从而作用到特定的靶细胞。虽然EMPs的
研究已经取得了一定的进展,但目前EMPs相关
miRNA的研究在心血管领域仍然处于起步阶段,EMPs
内含物及miRNA的具体作用机制,介导信号途径的分
子通路如何发挥作用及相应的靶细胞等,仍有待进一
MPs在AMI诊断和预后中具有步探索。因此,寻找E
潜在价值的特异性miRNA可能是未来的研究方向。
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