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学术前沿|廖玉华:MicroRNAs将成为心血管病诊断和治疗的标记物

 曹娥江 2016-01-02

主任医师,博士生导师

华中科技大学同济医学院心血管病研究所所长,心内科主任

中华医学会心血管分会心衰学组副组长

湖北省心血管学会副主任委员

武汉市心血管学会主任委员


microRNAs(miRs)在很多心血管病发病机制中发挥作用。不同miRs涉及血压调节、动脉粥样硬化斑块形成、预测急性心肌梗死事件、改善心脏功能和导致心律失常等。miRs将成为未来心血管病诊断与预后评价的标记物和新的治疗靶点。

MicroRNAs(miRs)是一类非编码大约22个核苷酸组成的小分子RNA,它们在基因表达过程中发挥转录调节因子的作用。miRNAs不仅参与正常的生理调控过程,也参与了疾病的过程。大量证据显示miRNAs在许多心血管病发病机制中发挥作用,也将成为潜在的心血管病诊断与预后评价的标记物和新的治疗靶点。本期将介绍与心血管病有关的miRNAs。


最近,Romaine 等介绍了心血管病中miRNAs作用。

1)高血压:

miRNAs主要涉及血压调节,miR-181a 和miR-663与人肾脏的肾素表达关联。miR-132和miR-212在血管紧张素II灌注大鼠的心脏、主动脉和肾脏上调,在ARB治疗患者的内乳动脉下调,提示miR-132和miR-212在血管紧张素II介导高血压中发挥作用。


2)动脉粥样硬化:

miR-143/145敲基因小鼠血压降低,miR-145以血管紧张素转换酶mRNA为靶点;miR-145在高血压和正常血压患者的颈动脉粥样硬化斑块过表达,提示miR-145是血压介导血管损害的关键调节因子。miRNA-155在增加血管内皮细胞通透性、导致炎症细胞浸润过程中发挥关键作用。


3)急性心肌梗死(AMI):

在1155例急性胸痛患者中224例诊断为AMI,miR-208b、miR-499和miR-320a水平在AMI患者显著升高,这一亮点主要障碍是miRNAs作为AMI诊断标记物的鉴定。miR-208b可以预测AMI患者30d存活,没有miRNAs能够预测长期(2年)死亡率。前瞻性研究心血管病10年随访,miR-126、miR-197和miR-223这3个miRNAs可以预测AMI事件。


4)心力衰竭:

miR-16、miR-27a、miR-101和miR-150这4个miRNAs可以改善患者AMI后6个月左心室收缩功能,miR-150水平降低与STEMI患者增加左心室重构有关。


5)心律失常:

2007年发现,miRNAs可以通过调节离子通道蛋白,参与心律失常的发生过程。心房颤动(房颤)患者比非房颤者的心房组织miR-1水平显著降低(≈86%),miR-1可能影响内向整流钾通道电流(IK1)。小鼠模型miR-328过表达增加房颤易损性,miR-328敲出减少房颤易损性;房颤患者比无房颤者心房组织miR-328水平高3.5倍,miR-223和miR-664也增加。


6)基于MicroRNA治疗:

由于miRNA具有特定基因调节的重要功能,miRNAs提供有希望的治疗靶点。在高胆固醇血症动物模型治疗中,miR-33a和miR-33b对固醇调节原件结合蛋白(控制胆固醇转运的ABCA1和ABCG1)具有调节作用,增加血浆HDL-C达50%和降低VLDL-C水平,但没有观察到TC和LDL-C显著变化,正在进行临床试验。


预测不稳定斑块:

32例冠心病患者血浆miRNA-100水平在冠状窦比主动脉更高,通过反向散射血管内超声(IB-IVUS)测量动脉斑块,血浆miRNA-100水平在主动脉与脂质容积百分比正相关,在冠脉斑块与纤维容积百分比负相关,研究结果提示miRNA-100可能是ACS发生的新标记物。血浆miR-122 and miR-3149是急性冠脉综合征潜在新的标记物。


心力衰竭(心衰)基因治疗:

经冠状动脉注射AAV1/肌质网Ca2 ATPase 2a (SERCA2a)基因治疗重度心衰的二期随机、双盲、安慰剂对照研究——CUPID试验,该试验纳入39例晚期心衰患者,随访3年,高剂量组预设的复发性心血管事件(心肌梗死、心衰恶化、心衰住院、安装心室辅助装置、心脏移植及死亡)降低了82%(P=0.048),未发现安全性问题。Wahlquist等试图通过了解miRNAs与信使RNA编码肌质网钙吸收泵SERCA2a之间的相互作用,确认心肌抑制细胞内钙处理的miRNAs,发现MicroRNA-25在体外能有效地延缓心肌细胞内钙吸收动力,在心衰患者中能够上调心肌细胞内钙吸收动力,给小鼠模型注射反义寡核苷酸(antago-miR)以对抗miR-25能显著阻止心衰进展。


目前,miRNA心血管研究领域遭遇以下几个研究难点:miRNAs是调控离子通道蛋白/电流的重要分子,但miRNAs众多,哪一个才是关键的分子;miRNAs有望成为药物作用靶点,但如何实现靶向性给药;miRNAs可作为疾病诊断标志物,但如何才能建立满足临床需要的检测方法;miRNAs可能介导疾病与疾病之间的关系,但miRNAs这个作用是有益还是有害的。所以,要加快对miRNA的稳定性、跨膜性、特异性、安全性、成药性等研究,才能最终使得miRNA为临床所用。


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