近年來,國(guó)內(nèi)外在肝臟疾病的基礎(chǔ)與臨床研究領(lǐng)域取得了不少進(jìn)展,本期及下期雜志已邀請(qǐng)有關(guān)專家分別從乙型病毒性肝炎,、丙型病毒性肝炎,、脂肪性肝病,、肝纖維化,、自身兔疫性肝病,、肝癌及肝臟外科病理學(xué)等方面進(jìn)行總結(jié)和回顧。本文僅對(duì)微小RNA(microRNA, miRNA是)與病毒性肝炎,、脂肪肝,、肝纖維化及肝細(xì)胞癌等疾病的關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,以期引起本刊讀者的興趣。
一,、微小RNA與肝臟疾病
miRNA是廣泛存在于真核細(xì)胞動(dòng)物的長(zhǎng)度約為21~23個(gè)核苷酸的非編碼RNA分子,能通過與靶基因mRNA的 5′ 或3′ 非翻譯區(qū)部分互補(bǔ)序列結(jié)合,誘導(dǎo)mRNA的降解或阻遏其翻譯,主要對(duì)轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)起負(fù)向調(diào)節(jié)作用,。通常由RNA聚合酶Ⅱ從相應(yīng)的基因組DNA轉(zhuǎn)錄成較長(zhǎng)的環(huán)莖狀初級(jí)miRNA,然后再被核酶Drosha切 割成70 個(gè)核苷酸的發(fā)夾狀前體miRNA,被輸出蛋白5轉(zhuǎn)運(yùn)出細(xì)胞核后,在胞質(zhì)中被核酶Dicer切 割為成熟的miRNA。miRNA在物種進(jìn)化中相當(dāng)保守,在發(fā)育,、細(xì)胞增殖,、凋亡以及病毒感染、炎癥纖維化及腫瘤發(fā)生過程中起重要作用[1],。
1. miRNA與 病毒性肝炎[1-2]:miR-122在肝臟中很豐富,而且是肝臟中最主要的miRNA,但在其他組織中不存在,。人類miR-122基 因定位于 18號(hào)染色體,位于一個(gè)非編碼RNA外顯子。miR-122能促進(jìn)HCV的復(fù)制,其可能機(jī)制是miR-122與 HCV的 5′非編碼區(qū)結(jié)合,從而促進(jìn)HCV蛋 白的翻譯,。這提示,抑制miR-122有 可能成為阻斷HCV復(fù)制的新策略,。有研究發(fā)現(xiàn)給黑猩猩靜脈注射一種基于反義寡核苷酸技術(shù)的miRNA抑制劑,可以有效抑制HCV復(fù)制:在4只慢性感HCV的黑猩猩中,2只接受高劑量抑制劑者和 1只接受低劑量者血清HCⅤ 載量明顯下降,并且在數(shù)周治療期間維持在較低水平,未發(fā)現(xiàn)任何病毒逃逸突變或肝臟毒性。因此,其臨床療效值得進(jìn)一步驗(yàn)證,。
相反, miR-122對(duì)于HBV可 能有抑制作用,。實(shí)驗(yàn)研究顯示,用 反義RNA技術(shù)抑制miR-122,可使Hu-H7細(xì)胞分泌HBsAg和 HBeAg增 加 ;而過度表達(dá)miR-122可使HepG2細(xì) 胞表達(dá)HBsAg和 HB誒個(gè)減少,。因此, miR-122是否能作為抗和BⅤ 的新靶點(diǎn)值得進(jìn)一步探索。
2, miRNA與 酒精性和非酒精性脂肪肝[2-3] :有研究顯示,慢性乙醇飼喂可以通過活化核因子 κ B(NF-κB)使 Kupffer細(xì) 胞中的miR-155上 調(diào),而后者使腫瘤壞死因子 α mRNA更 加穩(wěn)定,因而加重炎癥反應(yīng),。在非酒精性脂肪肝患者血清中,有20多種調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖,、凋亡、氧化應(yīng)激和代謝的miRNAs上調(diào)或下調(diào),。例如, miR-34a和miR-122水 平明顯升高,因 此有可能成為診斷脂肪肝疾病的生物學(xué)標(biāo)志和新的治療靶點(diǎn),。
3. miRNA與 肝纖維化[1-3]:肝 纖維化時(shí), miR-150和miR-194降低,它們的正常功能是通過下調(diào)c-myb和 rac1的 表達(dá)而抑制肝星狀細(xì)胞 (HSC)的 活化。而過度表達(dá)miR-150或miR-194可使已活化的人HSC細(xì) 胞系發(fā)生表型逆轉(zhuǎn),。
miRNA-29家族(miR-29a,29b1,29b2及29c)也在小鼠 (四 氯化碳或膽管結(jié)扎模型)或人類肝纖維化中起重要作用,。實(shí)驗(yàn)研究顯示,轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β的致纖維化作用是至少部分是通過下調(diào)miR-29的表達(dá)來介導(dǎo)的 ;反 之miR-29也 能影響轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β和NF-k B信號(hào)通路從而調(diào)控纖維化。另有研究發(fā)現(xiàn),慢性丙型肝炎患者有miR-199a,、 199b,、200a和200b過 度表達(dá),且其表達(dá)水平和肝纖維化進(jìn)展呈正相關(guān) ;在人類HSC細(xì) 胞系LX-2細(xì)胞中過度表達(dá)這些miRNA可 以誘導(dǎo)金屬蛋白酶組織抑制因子1、 基質(zhì)金屬蛋白酶13及 α1前膠原的表達(dá),。以上證據(jù)均表明, miRNA在肝纖維化發(fā)生和發(fā)展中有著重要作用,有可能成為新的抗肝纖維化治療靶點(diǎn),。
4. miRNA與 肝細(xì)胞癌 (HCC) [2-5]:近 年發(fā)現(xiàn),許多miRNA是癌基因或抑癌基因。在HCC中下調(diào)的miRNAs包括 let-7, miR-122, miR-101,上調(diào)的包括miR-221, miR-181和miR-17至miR-92,?？傮w來說,癌癥中下調(diào)的miRNA較上調(diào)的miRNA多。由于一種miRNA可能針對(duì)幾個(gè)HCC相關(guān)基因,因而有可能作為基因治療的靶點(diǎn) ,且 因其不編碼蛋白故不會(huì)產(chǎn)生免疫原性,。以而miR-122為 例,其水平在HCC組織中通常比在正常肝臟中低,且其水平越低,、臨床預(yù)后越差 ;而過度表達(dá)miR-122可 以抑制HCC細(xì)胞系的致瘤性,表明它有抑癌作用。過度表達(dá)而miR-122還 可促進(jìn)HCC細(xì)胞對(duì)化療藥物 (柔紅霉素)或靶向治療藥物 (索 拉非尼)的敏感性,。需要注意的是,由 于一個(gè)miRNA可能影響多個(gè)下游靶基因的表達(dá),故應(yīng)警惕可能出現(xiàn)治療效應(yīng)以外的非靶基因效應(yīng),。
HCC患者血循環(huán)中的miRNA水 平亦受到影響。有研究顯示HCC患者血清雨miR-221水平是對(duì)照組的4.8倍 ,而且miR-221水 平與肝硬化,、腫瘤大小和分期呈正相關(guān),與 總體生存呈負(fù)相關(guān),。另有研究發(fā)現(xiàn),HCC患者血清而miR-16水平下降,其診斷HCC的敏感性比甲胎蛋白、異常凝血酶原及甲胎蛋白扁豆凝集素3變異體更好,。如果這些發(fā)現(xiàn)能夠在大樣本隊(duì)列研究中得到驗(yàn)證,則 監(jiān)測(cè)特定miRNA的 血清水平可能成為臨床診斷和判斷療效的生物學(xué)標(biāo)志,。
1.自噬與病毒性肝炎[7]:在 HBV和 HCV感染中自噬活性增加,但被病毒轉(zhuǎn)化為對(duì)其自身有利的方向。HCV能對(duì)自噬發(fā)生適應(yīng),避免被自噬機(jī)制識(shí)別,、阻止自噬小體成熟為自噬溶酶體,并利用自噬的功能或成分增加細(xì)胞內(nèi)HCV復(fù)制,。自噬也能促進(jìn)HBV復(fù)制,主要發(fā)生在DNA復(fù)制環(huán)節(jié),其次是RNA轉(zhuǎn)錄環(huán)節(jié),但對(duì)其他環(huán)節(jié)無明顯影響。
2.自噬與酒精性和非酒精性脂肪肝[8-9]:飲酒可導(dǎo)致5′ 腺苷單磷酸激活的蛋白激酶活性降低,繼而降低自噬活性 ;同 時(shí)乙醇可破壞微管和微絲等細(xì)胞骨架成分,進(jìn)而影響自噬小體的形成及其與溶酶體的融合,也導(dǎo)致自噬活性下降,。而自噬活性下降可促進(jìn)Mallory小 體形成,最終導(dǎo)致細(xì)胞腫脹,、肝臟腫大、轉(zhuǎn)氨酶升高,。 同時(shí),由于自噬活性降低,受 乙醇損傷的線粒體不能通過自噬機(jī)制被清除,導(dǎo)致氧化磷酸化去偶聯(lián)和細(xì)胞死亡,。
自噬活性亦隨營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)不同而改變。在短期增加脂類的情況下,體外實(shí)驗(yàn)顯示自噬活性增加,但在遺傳性或高脂食物誘導(dǎo)的小鼠慢性肥胖和胰島素抵抗模型中,持續(xù)給予高脂則導(dǎo)致肝臟自噬活性降低,從而影響細(xì)胞功能特別是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能并形成胰島素抵抗,。 有研究發(fā)現(xiàn),肥胖者肝臟的自噬功能缺陷,而上調(diào)自噬活性能夠改善胰島素抵抗,。能否通過藥理學(xué)手段來促進(jìn)自噬,從而治療本類疾病是值得探索的問題。
3.自噬與 α1抗胰蛋白酶缺乏癥所致肝損害[6-7]:αl抗 胰蛋白酶缺乏導(dǎo)致肝損害的機(jī)制可能與自噬有關(guān),。有研究發(fā)現(xiàn),大量不溶性突變型 α1抗胰蛋白酶聚集在肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng),激活自噬,從而導(dǎo)致肝細(xì)胞凋亡,。有研究發(fā)現(xiàn),抗癲癇藥物卡馬西平可以促進(jìn)自噬,在小鼠模型中可以降低肝內(nèi)的突變型 αl抗胰蛋白酶的含量及肝纖維化程度,為 藥物治療本病提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
4.自噬與纖維化[10]:已 在數(shù)種能產(chǎn)生纖維的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)自噬活性增高,。有研究發(fā)現(xiàn),必須有自噬活性才能使HSC激活,使用非特異性自噬活性抑制劑可以抑制HSC產(chǎn) 生膠原,但不影響其細(xì)胞活力或存活,。激活的HSC能 大量增殖并產(chǎn)生大量膠原纖維,故能量需求大大增加,這時(shí)也需通過自噬產(chǎn)生能量以維持能量穩(wěn)態(tài)。實(shí)驗(yàn)研究顯示,通過基因調(diào)控抑制HSC自噬,可以減輕四氯化碳所致的小鼠肝纖維化,。目前已發(fā)現(xiàn)數(shù)種自噬的化學(xué)調(diào)節(jié)劑,將來有可能通過調(diào)節(jié)自噬來治療纖維化5.自噬和HCC[5. 7]∶自噬的主要功能是促進(jìn)細(xì)胞存活,但體外實(shí)驗(yàn),、小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)及在HCC患者中進(jìn)行的研究均表明, 自噬是一種抑癌機(jī)制。其可能的機(jī)制為 :自噬能夠限制染色體的不穩(wěn)定性從而能防止癌基因突變的累積,、限制氧化應(yīng)激,、降低腫瘤內(nèi)壞死和炎癥。HCC患者的自噬活性降低,而自噬蛋白Beclin-1的水平有預(yù)后意義,。能夠促進(jìn)自噬的藥物平陽霉素對(duì)此類患者有一定益處,提示促進(jìn)自噬有可能成為腫瘤治療的策略之一,。
