近年來,國內(nèi)外在肝臟疾病的基礎與臨床研究領域取得了不少進展,本期及下期雜志已邀請有關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等方面進行總結和回顧,。本文僅對微小RNA(microRNA, miRNA是)與病毒性肝炎、脂肪肝,、肝纖維化及肝細胞癌等疾病的關系進行簡要介紹,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胞動物的長度約為21~23個核苷酸的非編碼RNA分子,能通過與靶基因mRNA的 5′ 或3′ 非翻譯區(qū)部分互補序列結合,誘導mRNA的降解或阻遏其翻譯,主要對轉錄后基因表達起負向調(diào)節(jié)作用,。通常由RNA聚合酶Ⅱ從相應的基因組DNA轉錄成較長的環(huán)莖狀初級miRNA,然后再被核酶Drosha切 割成70 個核苷酸的發(fā)夾狀前體miRNA,被輸出蛋白5轉運出細胞核后,在胞質中被核酶Dicer切 割為成熟的miRNA,。miRNA在物種進化中相當保守,在發(fā)育、細胞增殖,、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號染色體,位于一個非編碼RNA外顯子,。miR-122能促進HCV的復制,其可能機制是miR-122與 HCV的 5′非編碼區(qū)結合,從而促進HCV蛋 白的翻譯。這提示,抑制miR-122有 可能成為阻斷HCV復制的新策略,。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的miRNA抑制劑,可以有效抑制HCV復制: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,其臨床療效值得進一步驗證。
相反, miR-122對于HBV可 能有抑制作用,。實驗研究顯示,用 反義RNA技術抑制miR-122,可使Hu-H7細胞分泌HBsAg和 HBeAg增 加 ;而過度表達miR-122可使HepG2細 胞表達HBsAg和 HB誒個減少,。因此, miR-122是否能作為抗和BⅤ 的新靶點值得進一步探索。
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 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,。在非酒精性脂肪肝患者血清中,有20多種調(diào)節(jié)細胞增殖,、凋亡、氧化應激和代謝的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標志和新的治療靶點,。
3. miRNA與 肝纖維化[1-3]:肝 纖維化時, 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 表達而抑制肝星狀細胞 (HSC)的 活化。而過度表達miR-150或miR-194可使已活化的人HSC細 胞系發(fā)生表型逆轉,。
miRNA-29家族(miR-29a,29b1,29b2及29c)也在小鼠 (四 氯化碳或膽管結扎模型)或人類肝纖維化中起重要作用,。實驗研究顯示,轉化生長因子 β的致纖維化作用是至少部分是通過下調(diào)miR-29的表達來介導的 ;反 之miR-29也 能影響轉化生長因子 β和NF-k B信號通路從而調(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,且其表達水平和肝纖維化進展呈正相關 ;在人類HSC細 胞系LX-2細胞中過度表達這些miRNA可 以誘導金屬蛋白酶組織抑制因子1、 基質金屬蛋白酶13及 α1前膠原的表達,。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,。
4. miRNA與 肝細胞癌 (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可能針對幾個HCC相關基因,因而有可能作為基因治療的靶點 ,且 因其不編碼蛋白故不會產(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,、臨床預后越差 ;而過度表達miR-122可 以抑制HCC細胞系的致瘤性,表明它有抑癌作用,。過度表達而miR-122還 可促進HCC細胞對化療藥物 (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miRNA可能影響多個下游靶基因的表達,故應警惕可能出現(xiàn)治療效應以外的非靶基因效應,。
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,與 總體生存呈負相關,。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)能夠在大樣本隊列研究中得到驗證,則 監(jiān)測特定miRNA的 血清水平可能成為臨床診斷和判斷療效的生物學標志,。
1.自噬與病毒性肝炎[7]:在 HBV和 HCV感染中自噬活性增加,但被病毒轉化為對其自身有利的方向。HCV能對自噬發(fā)生適應,避免被自噬機制識別,、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胞內(nèi)HCV復制,。自噬也能促進HBV復制,主要發(fā)生在DNA復制環(huán)節(jié),其次是RNA轉錄環(huán)節(jié),但對其他環(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 時乙醇可破壞微管和微絲等細胞骨架成分,進而影響自噬小體的形成及其與溶酶體的融合,也導致自噬活性下降。而自噬活性下降可促進Mallory小 體形成,最終導致細胞腫脹,、肝臟腫大,、轉氨酶升高。 同時,由于自噬活性降低,受 乙醇損傷的線粒體不能通過自噬機制被清除,導致氧化磷酸化去偶聯(lián)和細胞死亡,。
自噬活性亦隨營養(yǎng)狀態(tài)不同而改變,。在短期增加脂類的情況下,體外實驗顯示自噬活性增加,但在遺傳性或高脂食物誘導的小鼠慢性肥胖和胰島素抵抗模型中,持續(xù)給予高脂則導致肝臟自噬活性降低,從而影響細胞功能特別是內(nèi)質網(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,。能否通過藥理學手段來促進自噬,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 胰蛋白酶缺乏導致肝損害的機制可能與自噬有關。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胞內(nèi)質網(wǎng),激活自噬,從而導致肝細胞凋亡,。有研究發(fā)現(xiàn),抗癲癇藥物卡馬西平可以促進自噬,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驗依據(jù),。
4.自噬與纖維化[10]:已 在數(shù)種能產(chǎn)生纖維的細胞中發(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,這時也需通過自噬產(chǎn)生能量以維持能量穩(wěn)態(tài),。實驗研究顯示,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細胞存活,但體外實驗,、小鼠體內(nèi)實驗及在HCC患者中進行的研究均表明, 自噬是一種抑癌機制,。其可能的機制為 :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的水平有預后意義。能夠促進自噬的藥物平陽霉素對此類患者有一定益處,提示促進自噬有可能成為腫瘤治療的策略之一,。
