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

 袁玉娟

 艾丽菲热·艾海提

 马清玉

 阿卜拉江·艾合麦提

 穆叶赛·尼加提

(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】1016806/j.cnki.issn.10043934202306017

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,studieshaveposttranscribedgenes

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

12]

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

78]

,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,Email: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miRNA126、第三代反义miRNA494

3p(3GA494)和重组Wnt小鼠Wnt3a(rmWnt3a),抑

制低密度脂蛋白受体相关蛋白6(lowdensity

lipoproteinreceptorrelatedproteins6,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

miRNA19b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

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。

22 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miRNA215p抑

制心肌微血管内皮细胞凋亡,改善心肌梗死后血管生

23]

。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

1314]

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miRNA19b、

miRNA92a、miRNA126、miRNA146a和miRNA222

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

iRNA126存在差异表高,而且冠状动脉血微粒m

16]

,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

miRNA19b通过靶向RhoGTP酶激活蛋白5和转化

生长因子

β

2(transforminggrowthfactor2,TGF2)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

21 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,miRNA1865p在

MPs中的miRNA19b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TGF2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。miRNA92a与心肌损伤有

miRNA92a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EMPsmiRNA19b全身治疗后,动脉和淋巴循

环中miRNA19b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

miRNA126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

现,EMPs中的miRNA222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

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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

31 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miRNA92a与心肌损伤有关,循环所述,研究

EMPs和miRNA92a表达可作为AMI的潜在预测因

iRNA1865p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,miRNA1865p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(triggeringreceptorexpressedonmyeloidcells1,

TREM1)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TREM1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。

32 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]

发现EMPsmiRNA92a水平在AMI中高表达,进

一步分析EMPs、miRNA92a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]

发现HUVECs中TGF2的mRNA和蛋白质水

β

平可以被缺氧EMPs和过表达miRNA19b的EMPs所

抑制,因此EMPsmiRNA19b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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