微小RNA(miRNA)是一類新發現的內源性非編碼小RNA,在細胞生長、發育、分化、增生、凋亡以及腫瘤的發生等生理病理過程中發揮著重要調控作用。多種miRNA在葡萄膜組織中表達,其在葡萄膜炎動物模型的發病過程中表現出一定的相關性。與葡萄膜疾病相關的miRNA基因多態性的臨床研究也有助于從遺傳學的角度了解疾病的發生發展規律,使葡萄膜疾病的預防以及具有針對性的個體化治療變成了可能。但如何確定與葡萄膜疾病關系最為密切的miRNA以及與之相對應的靶基因,之后又如何安全的將藥物運送至指定靶點還有待進一步研究。
引用本文: 陳琳, 粘紅, 李筱榮. 微小RNA在葡萄膜疾病中的作用研究進展. 中華眼底病雜志, 2015, 31(1): 101-104. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2015.01.029 復制
微小RNA(miRNA)是一類長度約為22個核苷酸且能夠在轉錄后水平調節基因組信使RNA(mRNA)表達的一組小RNA分子[1]。隨著基因測序技術的完善,miRNA早已成為基因調控過程中的研究熱點。它在細胞生長、發育、分化、增生、凋亡以及腫瘤的發生等生理病理過程中均發揮著重要調控作用[1-3]。葡萄膜疾病是臨床治療較為棘手的眼病之一,目前采用的糖皮質激素、抗炎藥物對該病有一定療效,但遠期應用造成的藥物毒性作用使其并不適合長期使用[4]。尋找葡萄膜疾病的有效病因治療方法有著重要的臨床意義。為此,現就miRNA在葡萄膜疾病中的作用作一綜述,以期為診斷和治療葡萄膜疾病提供新的思路和作用靶點。
1 miRNA的生物學特性
1993年,Lee等[5]在秀麗隱桿線蟲發現miRNA lin-4,它能夠在翻譯水平通過抑制一種核蛋白lin-14的表達而調節線蟲幼蟲向成蟲的發育,具有時序性。此后在人類、果蠅、蠕蟲等其他動植物中相繼發現上百種miRNA。到目前為止miRBase所收錄的miRNA在206個物種中已經含有基因位點超過24 521個,成熟miRNA序列超過30 424個[6]。其實miRNA本身并不具備開放閱讀框,它通過與特異性mRNA的3′端非翻譯區完全或不完全配對結合,降解靶基因或者抑制轉錄后的翻譯[1, 7],從而發揮基因調控作用。單個miRNA可以與多個mRNA結合,多個miRNA可以共同調控1個mRNA,單個miRNA也能調控1個mRNA數以百計的下游基因表達[8]。
2 miRNA在眼部的表達
眼部組織包括虹膜和睫狀體中有大量miRNA的表達[9]。它們具有組織表達特異性和發育階段的表達時序性[10-12]。推測miRNA在眼球的整個生長發育進程中可能發揮著重要調控作用。Ryan等[10]研究發現,miR-184在角膜、晶狀體上的表達均有較高的雜交信號,其中在角膜主要表達于角膜上皮細胞的基底部,在晶狀體主要表達于晶狀體生發區的上皮細胞,但miR-184在視網膜中無表達。Frederikse等[11]研究發現,大腦特異性miR-124、miR-127、miR-125b和let-7a在晶狀體中表達,而肌肉特異性miR-1在晶狀體中無表達。這些研究結果表明相同或不同miRNA在眼部不同組織和細胞中能夠特異性表達。Frederikse等[11]還發現,在哺乳動物發育的不同時期,即在胚胎晚期、產后發育過程中以及哺乳動物成熟時的晶狀體中miRNA均有表達。Xu等[12]研究認為,miR-96和miR-182可能通過調節腺苷酸環化酶6的方式參與視網膜晝夜交替的調控。這些研究結果表明miRNA在眼部組織的表達具有時序性,其在眼球的生長發育及功能調節方面可能發揮重要調控作用。推測miRNA的任何異常表達有可能導致眼科疾病的發生。
3 miRNA與自身免疫性葡萄膜炎
自身免疫性葡萄膜炎具有病程長、治療棘手、易反復發作的特點,是眼科常見致盲眼病之一[13, 14]。在人類葡萄膜炎患者和實驗性自身免疫性葡萄膜炎(EAU)的動物模型中已有大量研究證實,Th1和Th17在葡萄膜炎的發病過程中發揮重要作用[15-17]。Peng等[18]已經證明白細胞介素(IL)-17A與EAU的發病有關。也有研究認為,上調IL-17的表達與Beh?et病的疾病活動性有關[19]。但越來越多的研究表明,miRNA在免疫系統的發育和功能方面扮演著重要角色,并可以調節Th細胞的分化及相關細胞因子的產生[20, 21]。可見免疫性疾病的發生與miRNA有著密切的聯系。
miRNA的異常表達對于葡萄膜炎的診斷也有著重要意義。偽裝綜合征是一類能夠引起類似葡萄膜炎臨床表現,但又無炎癥性表現的疾病。原發性眼內淋巴瘤就是一種偽裝綜合征,其臨床表現與葡萄膜炎極為相似。因為IL-10在霍奇金彌漫性大B細胞淋巴瘤患者的玻璃體中表達水平較高,而IL-6及干擾素(IFN)-γ在葡萄膜炎患者的玻璃體中表達水平較高,因此目前將IL-10/IL-6或IL-10/IFN-γ的比率作為協助診斷這兩種疾病的一項參考依據[22-24]。最新研究發現,葡萄膜炎患者的玻璃體中miR-155的表達水平明顯高于霍奇金彌漫性大B細胞淋巴瘤患者,因而推測玻璃體中的miR-155也可能可以作為臨床鑒別診斷這兩種疾病的一個新的標記物[25]。
3.1 miRNA與葡萄膜炎動物模型
EAU是一類T細胞介導的后葡萄膜炎動物模型,其病變主要累及視網膜及葡萄膜[26, 27]。早期研究發現miR-182、miR-183等在正常視網膜組織中具有較高的雜交信號[10],但當機體出現紊亂而致病時,miRNA的表達可能也會隨之發生變化。Ishida等[28]用光感受器細胞間維生素A類結合蛋白肽(IRBP)161-180和弗氏完全佐劑(CFA)免疫B10.RⅢ小鼠建立EAU模型,建模后第7天開始小鼠的葡萄膜視網膜炎形成,并逐漸加重。用實時熒光定量逆轉錄聚合酶鏈反應(qRT-PCR)及原位雜交技術檢測不同時間點的視網膜組織時發現,盡管第7天小鼠的視網膜組織沒有變化,但miR-182表達較對照組明顯下調,miR-142-5p、miR-21表達明顯上調,IL-17A和IL-17F的分泌明顯增多。從而推測miR-142-5p、miR-21及miR-182可能通過影響IL-17來間接協同調控EAU的發展。但這些miRNA與IL-17之間是否存在直接的相關性還有待于進一步研究。
盡管EAU的發展過程中還有Th1細胞、IFN-γ等細胞因子參與[29],但目前針對miRNA與Th1細胞及IFN-γ等細胞因子在EAU中的相互關系還少見詳細報道。Yu等[30]研究發現,ORLL-NIH001作為T細胞信號轉導子及轉錄激活子(STAT)3的一種抑制劑,在緩解EAU中有一定的作用,認為該抑制劑可能是通過抑制Th17細胞的擴增及減少相關介導CD4+T細胞趨化的細胞因子的表達而起作用。之后,Escobar等[31]進一步用qRT-PCR檢測IRBP/CFA免疫或者過繼轉移T細胞免疫的miR-155-/-小鼠、STAT3基因缺失(CD4-STAT3 KO)小鼠以及野生型小鼠(WT)時發現,miR-155-/-小鼠和CD4-STAT3 KO小鼠均不能發生EAU,而WT中出現EAU,且miR-155在Th17細胞中呈現高表達。基因芯片分析結果進一步表明,STAT3基因可以直接與CD4+T細胞上的miR-155基因位點結合,且STAT3基因缺失時,成熟miR-155表達缺陷。推測STAT3與miR-155可能形成一個促進致病性Th17細胞擴增的軸來介導葡萄炎的發生。這些結果提示在葡萄膜炎今后的臨床治療過程中可以考慮將Th17細胞中miR-155基因位點作為藥物作用靶點。但具體藥物抑制劑的選定還需要更多的實驗研究提供理論支持。
內毒素誘導的葡萄膜炎(EIU)是一類研究人類內源性前葡萄膜炎的急性眼部炎癥的動物模型。Xu等[32]為了解miRNA介導的調節機制是否參與EIU,利用qRT-PCR檢測發現,在EIU大鼠的房水及內毒素處理過的小鼠單核巨噬細胞白血病細胞中miR-93的表達明顯下調;用蛋白免疫印跡法、雙熒光素酶檢測等方法發現,miR-93可以抑制核因子κB1(NF-κB1)激活,減少靶向人IL受體相關激酶(IRAK)4表達的腫瘤壞死因子(TNF)、IL-6、IL-1b等促炎性細胞因子的產生。證明miR-93是通過與IRAK4的3′端非翻譯區結合來抑制其表達。提示miR-93可能可以負性調節EIU的免疫反應。
miRNA在葡萄膜炎動物模型的發病過程中已表現出一定的相關性。推測不同的miRNA對葡萄膜炎疾病的進展可能表現出協同、正性或者負性調控作用。
3.2 miRNA與Beh?et病
Beh?et病是一類主要以復發性葡萄膜炎、口腔潰瘍、生殖器潰瘍及皮膚損傷為特征的多系統受累疾病[33]。Zhou等[34]分別抽取活動期、靜止期的Beh?et病患者和正常志愿者的外周靜脈血,并分離他們的外周血單個核細胞(PBMC)、CD4+T細胞和樹突狀細胞(DC);采用qRT-PCR檢測PBMC、CD4+T細胞和DC中與免疫相關的miRNAs表達水平,發現只有活動期Beh?et病患者的PBMC和DC中miR-155的表達水平較正常人減少2倍。提示miR-155可能與Beh?et病有關。轉染miR-155類似物后DC分泌的促炎因子IL-6、IL-1β呈現顯著低表達,而抑炎因子IL-10則呈現顯著高表達。但轉染miR-155抑制劑后DC分泌的促炎因子IL-6、IL-1β及抑炎因子IL-10的表達則與之相反。轉染了miR-155類似物的DC共培養的CD4+T細胞中,炎癥因子IL-17顯著低表達,而在與轉染了miR-155抑制劑的DC共培養的CD4+T細胞中炎癥因子IL-17則顯著高表達。推測miR-155的下調可能可以抑制IL-10,并導致相關促炎性細胞因子的產生,從而參與Beh?et病的發展。之后,研究者應用蛋白免疫印跡法及雙熒光素酶分析發現,這種調節可能是通過miR-155調控靶基因轉化生長因-β激活性激酶1結合蛋白2而實現的。值得注意的是,該研究發現的miR-155在活動期Beh?et病患者PBMC及DC中呈低表達等結果與Escobar等[31]發現的miR-155在WT EAU模型Th17細胞中呈高表達等研究結果不相符。這種與人類疾病相關的臨床研究與動物模型實驗研究結果的差異目前并不是十分清楚,還有待今后進一步研究。而miR-155在活動期Beh?et病患者的PBMC及DC中特異性低表達,可以推測miR-155可能與Beh?et病的發病機制相關。
Zhou等[35]在中國漢族人群中應用聚合酶鏈反應-限制性片斷長度多態性(PCR-RFLP)和基因測序的方法對Beh?et病患者的miR-146a和Ets-1基因的3個多態位點(miR-146a/rs2910164、ets-1/rs1128334和rs10893872)進行了基因分型,發現Beh?et病患者miR-146a基因的rs2910164CC基因型頻率和rs2910164C等位基因的頻率明顯低于正常對照組,而GC基因型頻率則明顯高于正常對照組。可見miR-146a基因的rs2910164與Beh?et病的發病有關。Qi等[36]在第一階段的研究中用PCR-RFLP、qRT-PCR等方法對859例Beh?et病患者進行了檢測,發現miR196a2基因的rs11614913TT基因型頻率和rs11614913T等位基因型的頻率明顯增加;而第二階段的研究結果證實,miR196a2基因的多態位點rs11614913與Beh?et病有關;同時功能實驗結果表明,rs11614913TT基因型與rs11614913CC基因型相比較,miR-196a基因表達減少,Bach1表達增加,IL-1β和單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)的產生增多。表明miR-196a2的基因多態位點rs1164913通過調控miR-196a的基因表達以及調節促炎性因子IL-1β和MCP-1的產生,從而增加Beh?et病的患病率。上述研究結果表明,與葡萄膜疾病相關的miRNA基因多態性的臨床研究有助于從遺傳學的角度了解疾病的發生發展規律,使葡萄膜疾病的預防以及具有針對性的個體化治療變成了可能。但miRNA基因多個多態位點之間復雜的相互作用,以及種族間miRNA的多態分布是否有差異還需加大樣本量進行更深更廣范圍的研究。
3.3 miRNA與交感性眼炎
交感性眼炎是一類發生于單眼穿通傷或內眼手術后的雙側肉芽腫性葡萄膜炎[37, 38]。Kaneko等[39]將福爾馬林固定石蠟包埋的交感性眼炎患者的眼球及相對應的不同年齡層的眼眶腫瘤志愿者的眼球進行微陣列基因分析,結果顯示沒有明顯上調的miRNA,但有27種miRNA明顯下調,其中hsa-miR-1、hsa-let-7e、hsa-miR-9、hsa-miR-182等4種miRNA與炎癥信號通路有關,特別是hsa-miR-9有TNF-α和NF-κB1作為固定靶點,這些下調的miRNA可能可以增強炎癥信號,使交感性眼炎患者視網膜上出現線粒體氧化應激,導致光感受器細胞死亡,最終視力喪失。推測這種應用miRNA全基因表達譜檢測miRNA的表達變化的方法可能為研究交感性眼炎的發病機制提供了一個新的思路。
4 miRNA與葡萄膜黑色素瘤
葡萄膜黑色素瘤是一種成年人最常見的原發性眼內惡性腫瘤,死亡率高達50%[40]。早期轉移是導致其高死亡率的主要原因[41],但葡萄膜黑色素瘤的具體發病機制目前還不是十分清楚,因此臨床上還不能對腫瘤轉移做出早期診斷。研究表明多種miRNA在腫瘤轉移中發揮重要調控作用[42]。Yang和Wei[43]研究發現,葡萄膜黑色素瘤患者的葡萄膜組織中miR-20a、miR-17a、和miR-106a表達上調,而miR-145和miR-204表達下調。Liu等[44]研究發現,miR-9可以通過下調NF-κB1信號通路來抑制葡萄膜黑色素瘤細胞的遷移和侵襲。此外,其他大量研究結果證明miRNA與葡萄膜黑色素瘤的轉移相關[45]。由此推測miRNA可能參與調控葡萄膜黑色素瘤的發生發展,其或許可作為一個新的基因標志物成為疾病的治療靶點。
5 展望
miRNA為葡萄膜疾病的診斷和治療提供了一個新的思路,但畢竟富于血管的葡萄膜組織易受血管活性影響,而體內環境又是一個復雜精細的網絡,這些因素使研究miRNA在葡萄膜疾病中的調控作用變得更加困難。同時,miRNA本身可以與多個靶mRNA結合,多個miRNA又可以共同調控1個mRNA,如何確定與葡萄膜疾病關系最為密切的miRNA以及與之相對應的靶基因,之后又如何安全的將藥物運送至指定靶點是今后研究的主要方向。
微小RNA(miRNA)是一類長度約為22個核苷酸且能夠在轉錄后水平調節基因組信使RNA(mRNA)表達的一組小RNA分子[1]。隨著基因測序技術的完善,miRNA早已成為基因調控過程中的研究熱點。它在細胞生長、發育、分化、增生、凋亡以及腫瘤的發生等生理病理過程中均發揮著重要調控作用[1-3]。葡萄膜疾病是臨床治療較為棘手的眼病之一,目前采用的糖皮質激素、抗炎藥物對該病有一定療效,但遠期應用造成的藥物毒性作用使其并不適合長期使用[4]。尋找葡萄膜疾病的有效病因治療方法有著重要的臨床意義。為此,現就miRNA在葡萄膜疾病中的作用作一綜述,以期為診斷和治療葡萄膜疾病提供新的思路和作用靶點。
1 miRNA的生物學特性
1993年,Lee等[5]在秀麗隱桿線蟲發現miRNA lin-4,它能夠在翻譯水平通過抑制一種核蛋白lin-14的表達而調節線蟲幼蟲向成蟲的發育,具有時序性。此后在人類、果蠅、蠕蟲等其他動植物中相繼發現上百種miRNA。到目前為止miRBase所收錄的miRNA在206個物種中已經含有基因位點超過24 521個,成熟miRNA序列超過30 424個[6]。其實miRNA本身并不具備開放閱讀框,它通過與特異性mRNA的3′端非翻譯區完全或不完全配對結合,降解靶基因或者抑制轉錄后的翻譯[1, 7],從而發揮基因調控作用。單個miRNA可以與多個mRNA結合,多個miRNA可以共同調控1個mRNA,單個miRNA也能調控1個mRNA數以百計的下游基因表達[8]。
2 miRNA在眼部的表達
眼部組織包括虹膜和睫狀體中有大量miRNA的表達[9]。它們具有組織表達特異性和發育階段的表達時序性[10-12]。推測miRNA在眼球的整個生長發育進程中可能發揮著重要調控作用。Ryan等[10]研究發現,miR-184在角膜、晶狀體上的表達均有較高的雜交信號,其中在角膜主要表達于角膜上皮細胞的基底部,在晶狀體主要表達于晶狀體生發區的上皮細胞,但miR-184在視網膜中無表達。Frederikse等[11]研究發現,大腦特異性miR-124、miR-127、miR-125b和let-7a在晶狀體中表達,而肌肉特異性miR-1在晶狀體中無表達。這些研究結果表明相同或不同miRNA在眼部不同組織和細胞中能夠特異性表達。Frederikse等[11]還發現,在哺乳動物發育的不同時期,即在胚胎晚期、產后發育過程中以及哺乳動物成熟時的晶狀體中miRNA均有表達。Xu等[12]研究認為,miR-96和miR-182可能通過調節腺苷酸環化酶6的方式參與視網膜晝夜交替的調控。這些研究結果表明miRNA在眼部組織的表達具有時序性,其在眼球的生長發育及功能調節方面可能發揮重要調控作用。推測miRNA的任何異常表達有可能導致眼科疾病的發生。
3 miRNA與自身免疫性葡萄膜炎
自身免疫性葡萄膜炎具有病程長、治療棘手、易反復發作的特點,是眼科常見致盲眼病之一[13, 14]。在人類葡萄膜炎患者和實驗性自身免疫性葡萄膜炎(EAU)的動物模型中已有大量研究證實,Th1和Th17在葡萄膜炎的發病過程中發揮重要作用[15-17]。Peng等[18]已經證明白細胞介素(IL)-17A與EAU的發病有關。也有研究認為,上調IL-17的表達與Beh?et病的疾病活動性有關[19]。但越來越多的研究表明,miRNA在免疫系統的發育和功能方面扮演著重要角色,并可以調節Th細胞的分化及相關細胞因子的產生[20, 21]。可見免疫性疾病的發生與miRNA有著密切的聯系。
miRNA的異常表達對于葡萄膜炎的診斷也有著重要意義。偽裝綜合征是一類能夠引起類似葡萄膜炎臨床表現,但又無炎癥性表現的疾病。原發性眼內淋巴瘤就是一種偽裝綜合征,其臨床表現與葡萄膜炎極為相似。因為IL-10在霍奇金彌漫性大B細胞淋巴瘤患者的玻璃體中表達水平較高,而IL-6及干擾素(IFN)-γ在葡萄膜炎患者的玻璃體中表達水平較高,因此目前將IL-10/IL-6或IL-10/IFN-γ的比率作為協助診斷這兩種疾病的一項參考依據[22-24]。最新研究發現,葡萄膜炎患者的玻璃體中miR-155的表達水平明顯高于霍奇金彌漫性大B細胞淋巴瘤患者,因而推測玻璃體中的miR-155也可能可以作為臨床鑒別診斷這兩種疾病的一個新的標記物[25]。
3.1 miRNA與葡萄膜炎動物模型
EAU是一類T細胞介導的后葡萄膜炎動物模型,其病變主要累及視網膜及葡萄膜[26, 27]。早期研究發現miR-182、miR-183等在正常視網膜組織中具有較高的雜交信號[10],但當機體出現紊亂而致病時,miRNA的表達可能也會隨之發生變化。Ishida等[28]用光感受器細胞間維生素A類結合蛋白肽(IRBP)161-180和弗氏完全佐劑(CFA)免疫B10.RⅢ小鼠建立EAU模型,建模后第7天開始小鼠的葡萄膜視網膜炎形成,并逐漸加重。用實時熒光定量逆轉錄聚合酶鏈反應(qRT-PCR)及原位雜交技術檢測不同時間點的視網膜組織時發現,盡管第7天小鼠的視網膜組織沒有變化,但miR-182表達較對照組明顯下調,miR-142-5p、miR-21表達明顯上調,IL-17A和IL-17F的分泌明顯增多。從而推測miR-142-5p、miR-21及miR-182可能通過影響IL-17來間接協同調控EAU的發展。但這些miRNA與IL-17之間是否存在直接的相關性還有待于進一步研究。
盡管EAU的發展過程中還有Th1細胞、IFN-γ等細胞因子參與[29],但目前針對miRNA與Th1細胞及IFN-γ等細胞因子在EAU中的相互關系還少見詳細報道。Yu等[30]研究發現,ORLL-NIH001作為T細胞信號轉導子及轉錄激活子(STAT)3的一種抑制劑,在緩解EAU中有一定的作用,認為該抑制劑可能是通過抑制Th17細胞的擴增及減少相關介導CD4+T細胞趨化的細胞因子的表達而起作用。之后,Escobar等[31]進一步用qRT-PCR檢測IRBP/CFA免疫或者過繼轉移T細胞免疫的miR-155-/-小鼠、STAT3基因缺失(CD4-STAT3 KO)小鼠以及野生型小鼠(WT)時發現,miR-155-/-小鼠和CD4-STAT3 KO小鼠均不能發生EAU,而WT中出現EAU,且miR-155在Th17細胞中呈現高表達。基因芯片分析結果進一步表明,STAT3基因可以直接與CD4+T細胞上的miR-155基因位點結合,且STAT3基因缺失時,成熟miR-155表達缺陷。推測STAT3與miR-155可能形成一個促進致病性Th17細胞擴增的軸來介導葡萄炎的發生。這些結果提示在葡萄膜炎今后的臨床治療過程中可以考慮將Th17細胞中miR-155基因位點作為藥物作用靶點。但具體藥物抑制劑的選定還需要更多的實驗研究提供理論支持。
內毒素誘導的葡萄膜炎(EIU)是一類研究人類內源性前葡萄膜炎的急性眼部炎癥的動物模型。Xu等[32]為了解miRNA介導的調節機制是否參與EIU,利用qRT-PCR檢測發現,在EIU大鼠的房水及內毒素處理過的小鼠單核巨噬細胞白血病細胞中miR-93的表達明顯下調;用蛋白免疫印跡法、雙熒光素酶檢測等方法發現,miR-93可以抑制核因子κB1(NF-κB1)激活,減少靶向人IL受體相關激酶(IRAK)4表達的腫瘤壞死因子(TNF)、IL-6、IL-1b等促炎性細胞因子的產生。證明miR-93是通過與IRAK4的3′端非翻譯區結合來抑制其表達。提示miR-93可能可以負性調節EIU的免疫反應。
miRNA在葡萄膜炎動物模型的發病過程中已表現出一定的相關性。推測不同的miRNA對葡萄膜炎疾病的進展可能表現出協同、正性或者負性調控作用。
3.2 miRNA與Beh?et病
Beh?et病是一類主要以復發性葡萄膜炎、口腔潰瘍、生殖器潰瘍及皮膚損傷為特征的多系統受累疾病[33]。Zhou等[34]分別抽取活動期、靜止期的Beh?et病患者和正常志愿者的外周靜脈血,并分離他們的外周血單個核細胞(PBMC)、CD4+T細胞和樹突狀細胞(DC);采用qRT-PCR檢測PBMC、CD4+T細胞和DC中與免疫相關的miRNAs表達水平,發現只有活動期Beh?et病患者的PBMC和DC中miR-155的表達水平較正常人減少2倍。提示miR-155可能與Beh?et病有關。轉染miR-155類似物后DC分泌的促炎因子IL-6、IL-1β呈現顯著低表達,而抑炎因子IL-10則呈現顯著高表達。但轉染miR-155抑制劑后DC分泌的促炎因子IL-6、IL-1β及抑炎因子IL-10的表達則與之相反。轉染了miR-155類似物的DC共培養的CD4+T細胞中,炎癥因子IL-17顯著低表達,而在與轉染了miR-155抑制劑的DC共培養的CD4+T細胞中炎癥因子IL-17則顯著高表達。推測miR-155的下調可能可以抑制IL-10,并導致相關促炎性細胞因子的產生,從而參與Beh?et病的發展。之后,研究者應用蛋白免疫印跡法及雙熒光素酶分析發現,這種調節可能是通過miR-155調控靶基因轉化生長因-β激活性激酶1結合蛋白2而實現的。值得注意的是,該研究發現的miR-155在活動期Beh?et病患者PBMC及DC中呈低表達等結果與Escobar等[31]發現的miR-155在WT EAU模型Th17細胞中呈高表達等研究結果不相符。這種與人類疾病相關的臨床研究與動物模型實驗研究結果的差異目前并不是十分清楚,還有待今后進一步研究。而miR-155在活動期Beh?et病患者的PBMC及DC中特異性低表達,可以推測miR-155可能與Beh?et病的發病機制相關。
Zhou等[35]在中國漢族人群中應用聚合酶鏈反應-限制性片斷長度多態性(PCR-RFLP)和基因測序的方法對Beh?et病患者的miR-146a和Ets-1基因的3個多態位點(miR-146a/rs2910164、ets-1/rs1128334和rs10893872)進行了基因分型,發現Beh?et病患者miR-146a基因的rs2910164CC基因型頻率和rs2910164C等位基因的頻率明顯低于正常對照組,而GC基因型頻率則明顯高于正常對照組。可見miR-146a基因的rs2910164與Beh?et病的發病有關。Qi等[36]在第一階段的研究中用PCR-RFLP、qRT-PCR等方法對859例Beh?et病患者進行了檢測,發現miR196a2基因的rs11614913TT基因型頻率和rs11614913T等位基因型的頻率明顯增加;而第二階段的研究結果證實,miR196a2基因的多態位點rs11614913與Beh?et病有關;同時功能實驗結果表明,rs11614913TT基因型與rs11614913CC基因型相比較,miR-196a基因表達減少,Bach1表達增加,IL-1β和單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)的產生增多。表明miR-196a2的基因多態位點rs1164913通過調控miR-196a的基因表達以及調節促炎性因子IL-1β和MCP-1的產生,從而增加Beh?et病的患病率。上述研究結果表明,與葡萄膜疾病相關的miRNA基因多態性的臨床研究有助于從遺傳學的角度了解疾病的發生發展規律,使葡萄膜疾病的預防以及具有針對性的個體化治療變成了可能。但miRNA基因多個多態位點之間復雜的相互作用,以及種族間miRNA的多態分布是否有差異還需加大樣本量進行更深更廣范圍的研究。
3.3 miRNA與交感性眼炎
交感性眼炎是一類發生于單眼穿通傷或內眼手術后的雙側肉芽腫性葡萄膜炎[37, 38]。Kaneko等[39]將福爾馬林固定石蠟包埋的交感性眼炎患者的眼球及相對應的不同年齡層的眼眶腫瘤志愿者的眼球進行微陣列基因分析,結果顯示沒有明顯上調的miRNA,但有27種miRNA明顯下調,其中hsa-miR-1、hsa-let-7e、hsa-miR-9、hsa-miR-182等4種miRNA與炎癥信號通路有關,特別是hsa-miR-9有TNF-α和NF-κB1作為固定靶點,這些下調的miRNA可能可以增強炎癥信號,使交感性眼炎患者視網膜上出現線粒體氧化應激,導致光感受器細胞死亡,最終視力喪失。推測這種應用miRNA全基因表達譜檢測miRNA的表達變化的方法可能為研究交感性眼炎的發病機制提供了一個新的思路。
4 miRNA與葡萄膜黑色素瘤
葡萄膜黑色素瘤是一種成年人最常見的原發性眼內惡性腫瘤,死亡率高達50%[40]。早期轉移是導致其高死亡率的主要原因[41],但葡萄膜黑色素瘤的具體發病機制目前還不是十分清楚,因此臨床上還不能對腫瘤轉移做出早期診斷。研究表明多種miRNA在腫瘤轉移中發揮重要調控作用[42]。Yang和Wei[43]研究發現,葡萄膜黑色素瘤患者的葡萄膜組織中miR-20a、miR-17a、和miR-106a表達上調,而miR-145和miR-204表達下調。Liu等[44]研究發現,miR-9可以通過下調NF-κB1信號通路來抑制葡萄膜黑色素瘤細胞的遷移和侵襲。此外,其他大量研究結果證明miRNA與葡萄膜黑色素瘤的轉移相關[45]。由此推測miRNA可能參與調控葡萄膜黑色素瘤的發生發展,其或許可作為一個新的基因標志物成為疾病的治療靶點。
5 展望
miRNA為葡萄膜疾病的診斷和治療提供了一個新的思路,但畢竟富于血管的葡萄膜組織易受血管活性影響,而體內環境又是一個復雜精細的網絡,這些因素使研究miRNA在葡萄膜疾病中的調控作用變得更加困難。同時,miRNA本身可以與多個靶mRNA結合,多個miRNA又可以共同調控1個mRNA,如何確定與葡萄膜疾病關系最為密切的miRNA以及與之相對應的靶基因,之后又如何安全的將藥物運送至指定靶點是今后研究的主要方向。