主動脈夾層發病兇險，死亡率高，發病機制尚不明確，給患者個人、家庭和社會帶來沉重的負擔。提高診治效率，明確發病機制是主動脈夾層研究的熱點。近年來，通過生物信息學技術尋找主動脈夾層的診斷標志物，探索炎癥過程、細胞外基質降解、彈力纖維斷裂、平滑肌細胞表型轉化與主動脈夾層發病機制間的聯系是該領域的熱門話題。本文通過分析國內外相關文獻，總結近年來主動脈夾層發病機制的研究進展，希望找到主動脈夾層發病機制中的關鍵分子，并為疾病的預防、診斷和治療提供一定的參考。
引用本文： 謝恩澤華, 丘俊濤, 吳進林, 于存濤. 主動脈夾層發病機制研究進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2020, 27(9): 1081-1086. doi: 10.7507/1007-4848.202002112 復制
主動脈夾層是最兇險的心血管病急癥，及時診斷、有效治療是臨床工作中的兩大挑戰。主動脈中層的退化原因、平滑肌表型轉化的過程、主動脈中層的炎癥過程以及細胞外基質降解的機理是主動脈夾層發病機制的研究熱點，進一步探索發病機制有利于開發新型藥物以及預防疾病進展。近 20 年來，隨著研究和認識的深入，診治手段和疾病管理的進步，主動脈夾層的死亡率明顯下降[1]。本文希望通過基因、非編碼 RNA、其它因子等方面研究進展的概述，為臨床工作和機制研究提供新思路。
1 基因檢測
基因檢測是遺傳性主動脈夾層早期診斷的有效手段。遺傳性主動脈夾層發病隱匿，誤診率較高。根據患者的基因型制定個體化方案是此類疾病的診療要點。自 1991 年，Maslen 等[2]發現 FBN-1 是馬凡綜合征（Marfan syndrome，MFS）的致病基因以來，研究者們陸續挖掘出新的致病基因。隨著測序技術的迅速進步以及測序費用的不斷下降，基因檢測在遺傳性主動脈夾層的診療過程中，也愈發具有臨床意義。對于疑似遺傳性主動脈夾層的患者，可行新一代測序技術進行基因檢測。強烈相關的基因[3]包括：FBN-1、ACTA2、COL3A1、MYH11、SMAD3、TGFB2、TGFBR1、TGFBR2、MYLK、LOX 和 PRKG1。其中，TGFBR1、TGFBR2、SMAD3、TGFB2、TGFB3 是 Loeys-Dietz 綜合征（Loeys-Dietz syndrome，LDS）的相關基因，攜帶 TGFBR1、TGFBR2、SMAD3 的患者[4]，早發主動脈夾層（主動脈直徑<5 cm 時發生夾層）的風險較高。而 ACTA2、MYH11、MYLK、PRKG1、LOX[5-6]是家族性胸主動脈瘤/夾層（familial thoracic aneurysm and dissection，FTAAD）的相關基因，除了 LOX 以外，其它 4 個基因的攜帶者也有較高的早發主動脈夾層的風險[5]，并且與血管平滑肌的收縮密切相關。近年來，陸續發現一些新的基因與 FTAAD 相關，包括 2 個與 TGF-β 信號通路相關的基因：LTBP1（latent TGF- binding protein 1）、LTBP3（latent TGF- binding protein 3）[7-8]；1 個與內皮功能有關的基因：ROBO4（roundabout guidance receptor 4）[9]；1 個與核定位和形態學相關的基因：ARIH1（Ariadne RBR E3 Ubiquitin Protein Ligase 1）[10] 還有 FOXE3 基因[11]（forkhead transcription factor 3）和 NOTCH1 基因（notch homolog 1）[12]。COL3A1 是血管型 Ehlers-Danlos 綜合征（vascular Ehlers-Danlos syndrome，vEDS）的致病基因。vEDS 的患病率只有 1/150 000，但其死亡率很高[13]。在所有因 vEDS 死亡的患者中，約有 22% 與主動脈夾層有關。目前，共發現 700 多個 COL3A1 的突變位點與 vEDS 相關[14]。其中，攜帶 HI 位點突變的患者較其它位點突變的患者，更易伴發主動脈相關的并發癥。
對于測序陰性的患者還可以進行以下基因[3]的檢測：FLNA，MAT2A，MFAP5，ELN，TGFB3，BGN，SMAD2，SMAD4，COL1A1，COL4A5，COL5A1，COL5A2，EFEMP2，FBN2，PLOD1，SKI，GATA5 和 SLC2A10。有的研究發現，主動脈夾層患者的主動脈壁中，收縮型平滑肌細胞的相關標志基因：SM22 α、α-SMA、MHC 表達較低，而分泌型平滑肌細胞相關標志基因：Vimentin、OPN 表達升高。在主動脈夾層的發生發展中，血管平滑肌細胞由收縮型轉化為分泌型，正是其特征性的生物學改變[15]，這幾個基因也許可以作為主動脈夾層預估的參考。如果患者伴有神經精神異常或其它先天性異常，可以進行染色體微陣列芯片檢測，探查拷貝數的變異情況[16]。此外，主動脈夾層也可能是其它疾病的臨床表現，例如：1 型多發性神經纖維瘤、Alagille 綜合征、Noonan 綜合征、Meester-Loeys 綜合征以及 Arterial tortuosity 綜合征等，患者的臨床表現疑似以上綜合征時，可進行此類疾病靶基因檢測[17]。
臨床工作中，基因檢測能幫助我們早期預測主動脈夾層發病的可能性，并有助于對致病基因相關的其它疾病進行診斷[18]。
2 非編碼 RNA
非編碼 RNA 是主動脈夾層機制研究的熱點。大量研究[19]表明，超過 97% 的基因組編碼的是非編碼轉錄本。這些轉錄產物大多被加工為非編碼 RNA，如 miRNA、LncRNA、circRNA、siRNA 以及 piRNA 等。非編碼 RNA 就像一個神秘的聚寶盆，我們對它的了解還比較有限。盡管 miRNA 在病理生理中的作用備受矚目，但是我們對于 LncRNA、circRNA 的功能還知之甚少。目前，大多數研究認為非編碼 RNA 主要通過與 DNA、mRNA 以及蛋白質相互作用，從而發揮生物學功能。下面我們對主動脈夾層機制研究中發現的非編碼 RNA 進行簡單的介紹。
2.1 miRNA-15a
景在平教授團隊[20]將 37 例急性主動脈夾層患者的血漿與 40 例對照組受試者的血漿進行了比較，發現急性主動脈夾層患者的血漿中 miRNA-15a 的表達量明顯高于正常對照組（P=0.008、Fold change=2.795）。在受試者工作特征（ROC）曲線分析中，miRNA-15a 的靈敏度為 75.7%，特異度為 82.5%，ROC 曲線下面積（AUC）是 0.761。將急性主動脈夾層患者的血漿與非夾層胸痛患者的血漿進行比較后，miRNA-15a 在兩組之間，差異有統計學意義（P<0.001、Fold change=8.938）。ROC 曲線分析顯示，miRNA-15a 的靈敏度為 75.7% 而特異度是 100.0%，AUC 為 0.855。在 RNA 的微陣列中，miRNA-23a 在急性主動脈夾層與對照組以及主動脈夾層與非夾層胸痛患者的差異同樣有統計學意義。因此，miRNA-15a 和 miRNA-23a 在急性主動脈夾層的診斷中可能具有一定的潛力。由于研究樣本量較少，未來期待有針對 miRNA-15a 的大樣本比對分析。除了用于診斷急性主動脈夾層，miRNA-15a 還與腹主動脈瘤相關。高鵬團隊[21]采用生物信息學分析，發現 miRNA-15a 還可以通過調節細胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子 2B（CDKN2B）的表達，進而參與腹主動脈瘤的發病過程。
2.2 miRNA-21-5p
Naoyuki 等[22]對 8 例（沒有家族性胸主動脈疾病的）A 型主動脈夾層患者以及 9 例心臟移植供體的主動脈壁組織進行了全轉錄組測序，并使用定量聚合酶鏈式反應（qPCR）和體外細胞實驗（人類主動脈內皮細胞 HAECs、主動脈血管平滑肌細胞 AoSMCs）進行了測序結果的驗證。全轉錄組測序共得到 1536 個差異基因，前 15 位基因與炎癥反應、生長因子活性調節和細胞外基質調節的通路相關。經 qPCR 驗證得到 7 個靶基因以及與靶基因相互作用的靶 miRNA—miRNA-21-5p（TIMP3 基因的抑制因子）可能與主動脈夾層的發病機制有關。7 個靶基因中：JAK2 與炎癥反應調控相關；PDGFA、TGFB1、VEGFA 與生長因子活性相關；TIMP3、TIMP4、SERPINE1 與細胞外基質調節有關。通過通路分析預測和體外細胞實驗的驗證，發現 TNF-α和 TGF-β是靶基因 TIMP3 上游的細胞因子，在二者的刺激下，AoSMCs 中 miRNA-21-5p 的表達增加（1.36 倍，P=0.011），進而抑制了 TIMP3 的表達。在以往的研究中，Dollery 等發現 TIMP3 與基質金屬蛋白酶（MMPs）存在相互作用，而 MMPs 活性的提高會促進彈力纖維的斷裂和細胞外基質的降解，誘發主動脈夾層的發生。但是 TIMP3 與 MMPs 的具體作用機制尚不明確。此外，TNF-α和 TGF-β還可以提高 VEGFA 基因的表達，并激活 TGF-β通路。激活的 TGF-β通路可以促使平滑肌細胞分泌大量的炎癥因子和細胞因子，導致主動脈中層炎癥反應增強、炎癥細胞浸潤，從而誘使主動脈夾層的發生發展。
2.3 miRNA-145
有研究[23]通過微陣列技術檢測發現，miRNA-145 可以調節血管平滑肌細胞的功能和表型，而血管平滑肌細胞的表型轉化，正是主動脈夾層發病機制中的重要環節。還有研究[24]比較了主動脈夾層患者以及對照組受試者的血漿和主動脈組織，發現在主動脈夾層患者中，SMAD3 顯著上調，miRNA-145 顯著下調。miRNA-145 可以通過靶向作用于 SMAD3 的 3’-UTR 區，抑制 SMAD3 的表達進而直接干擾 SMAD3 參與主動脈夾層的發病過程。有研究[25]同樣發現，miRNA-145 在主動脈夾層組織中表達下調，過表達 miRNA-145 可以促進血管平滑肌細胞的增殖，抑制其凋亡。他們認為 ，miRNA-145通過靶向作用于結締組織生長因子（CTGF）抑制主動脈夾層的進展。miRNA-145/CTGF 軸也許是一個新的主動脈夾層治療靶點。在主動脈壁中，miRNA-145 可以從內層的內膜細胞轉移至中層的平滑肌細胞，亦可反向轉運[26]。這提示我們也許可以通過囊泡運輸，將 miRNA-145 轉移至主動脈的指定部位，從而增加該部位血管壁的穩定性[19]。
2.4 LncRNA
李楊等[27]采用 LncRNA 芯片，分析了胸主動脈夾層患者與非夾層患者主動脈組織中 LncRNA 的差異表達情況。在差異分析時，使用 GO、KEGG 標注篩選，并通過 LncRNA 與 mRNA 相互作用的預測以及 RT-qPCR 的驗證，發現以下 5 個 LncRNA 在兩組之間有著顯著的差異（Fold change>4，P<0.01）：LncRNAs ［purinergic receptor P2X7（P2RX7），hypoxia inducing factor（HIF）-1A-AS2，AX746823，RP11-69I8.3 and RP11‐536K7.5］，與之相互作用的 mRNAs 是 mRNAs（P2RX7，cyclin dependent kinase inhibitor 2B，HIF-1A，runt-related transcription factor 1，connective tissue growth factor and interleukin 2 receptor a chain）。有顯著差異的這 5 個 LncRNA 都是上調表達，并且與細胞分化、穩態、細胞生長和血管生成密切相關。同樣是缺氧誘導因子，HIF-1A-AS1 在主動脈瘤患者的血清中也出現表達增加[28]。賓建平教授團隊[29]對主動脈夾層患者的主動脈組織和正常主動脈組織進行高通量測序及 RT-qPCR 驗證，發現 LncRNA-XIST、LncRNA-p21 在主動脈夾層患者中表達水平較高，而他們的靶向 miRNA—hsa-miR-17-5p，在夾層患者中的表達低于正常主動脈組織。鑒于他們的研究樣本量較小（3∶3），差異的 LncRNA 是否是主動脈夾層的治療靶點，還需要更大樣本量的研究來證實。
2.5 CircRNA
賓建平教授團隊[30]還對夾層患者主動脈壁（n=3）與正常主動脈壁（n=3）中的 circRNA 進行了比較。在夾層患者的主動脈壁中，hsa_ circRNA_101238、hsa_circRNA_104 634、hsa_circRNA_002 271、hsa_circRNA_102 771 以及 hsa_circRNA_104 349 上調表達，hsa_circRNA_102 683、hsa_circRNA_005 525、hsa_circRNA_103458 和 FLNA 下調表達。GO 分析顯示，上調表達的 circRNA 與血管的發育、細胞增殖的負性調控以及細胞外基質的構建有關。通過 circRNA 與 miRNA 相互作用的分析，hsa_ circRNA_101 238 也許會抑制 hsa-miRNA-320a 的表達，促進基質金屬蛋白酶 9（MMP9）在夾層患者主動脈壁中的上調。王東進教授團隊[31]將 10 例夾層主動脈組織與 10 例正常主動脈組織進行了生物信息學分析，發現酪氨酸激酶 Fgr 可能在主動脈夾層的發病過程中起著重要作用。通過 circRNA-miRNA-mRNA 網絡分析以及 ROC 曲線作圖，發現 circMARK3 是 Fgr 的上游調控分子，并且可以作為生物標志物輔助診斷主動脈夾層（靈敏度=90%；特異度=86.7%）。
3 其它分子
除了非編碼 RNA，不少研究還發現了其它可能與主動脈夾層發病相關的分子，有希望成為主動脈夾層診斷的生物標志物。Tugce 等[32]對 9 例 A 型主動脈夾層患者、9 例主動脈瘤患者和 10 例健康人的 28 份血清樣本進行了分析，探討 hsa-miRNA-143-3p 和 hsa-miRNA-22-3p 在主動脈夾層和主動脈瘤中的表達譜。利用生物信息學工具篩選出差異目標后，用 qPCR 進行了驗證。他們發現，hsa-miRNA-143-3p 和 hsa-miRNA-22-3p 僅在主動脈瘤患者組中高表達，且與對照組之間的差異有統計學意義，而夾層組和對照組的表達量差異無統計學意義。此外，夾層組的 Kristen 肉瘤病毒致癌基因同源物（KRAS）、絲裂原活化蛋白激酶 7（MAPK7）、MAPK14 表達量低于對照組，而抗凝素蛋白 TAGLN 表達高于對照組。這些分子可能在主動脈夾層的形成中起重要作用，有成為生物標志物的前景。還有研究[33]表明，血小板反應蛋白 1（TSP-1）與動脈粥樣硬化、腹主動脈瘤以及主動脈夾層密切相關。主動脈夾層患者的主動脈中，TSP-1 上調表達，尤其是在主動脈夾層的破裂段。此外，主動脈夾層患者的白細胞介素 6（IL-6）、MMP2 和 MMP9 的水平都高于非夾層患者。三者與炎癥反應、細胞外基質的降解和彈力纖維的斷裂密切相關。由平滑肌細胞和內皮細胞分泌的 TSP-1 與血漿 IL-6、MMP2、MMP9 的水平呈正相關。有研究[34]發現，主動脈夾層患者以及夾層小鼠模型中（ApoE-/-小鼠體內連續注射 AngⅡ），Nesprin 1 蛋白的表達量明顯高于非夾層心臟病患者和假手術小鼠。Nesprin 1 蛋白可能與主動脈夾層的發病機制有關，有成為主動脈夾層治療靶點的潛力。一些研究者[35]對夾層患者血樣中的蛋白質進行了分析。與健康對照組相比，夾層患者的血漿中骨橋蛋白（OPN）的表達水平明顯較高，而單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）、MCP-2 表達降低。ROC 曲線分析顯示，OPN 有成為主動脈夾層診斷標志物的潛力（靈敏度=92%，特異度=99%）。在細胞水平，巨噬細胞在夾層的發病中扮演著重要的角色。巨噬細胞分泌的 miRNA-320[36]，通過參與轉錄后調控，可以抑制部分 MMPs 的表達，從而減緩主動脈夾層的發病進程。巨噬細胞產生的白細胞介素 5（IL-5）在夾層患者的組織中表達較低，如果過表達，IL-5 可以通過減少炎癥反應和平滑肌細胞的凋亡來抑制主動脈夾層的發生發展。IL-5 有希望成為新型的夾層治療靶點。Milewicz Dianna 等[37]則認為維持 SMCs 收縮功能的主要結構或激酶的雜合突變會誘發主動脈夾層的發生，比如，肌凝蛋白重鏈（MYH11）、肌球蛋白輕鏈激酶（MYLK）和 cGMP 蛋白激酶（PRKG1）的突變使得血管平滑肌細胞的收縮功能異常，并延長了 SMCs 的松弛狀態，易于誘發主動脈夾層等主動脈疾病。另外，細胞外基質中主要結構蛋白的突變（如原纖維蛋白-1），會使得主動脈壁對動脈血流剪切力的耐受力下降，從而可能成為主動脈夾層發病的驅動因素。
4 總結
主動脈夾層的有效預防、早期診斷、微創治療以及避免復發是目前的研究熱點。他們的突破口在于對主動脈夾層發病機制的深入研究和認識。對于遺傳性主動脈夾層，致病基因庫的建立尤為重要。如果能把患者的特異性基因突變和與之對應的臨床表型聯系起來，建立一個突變與表型的診斷字典，將有利于遺傳性主動脈夾層患者的精確管理，使得遺傳性主動脈疾病的精準診療成為可能[38-39]。由于致病基因的存在，此類夾層患者在手術治療后有一定的復發風險。基因編輯技術用于臨床治療也許是未來的方向，但是就目前的技術水平來看，還為時尚早。非編碼 RNA 占據了轉錄產物的一大部分，是發病機制研究的“荒地”。隨著 miRNA 研究浪潮的席卷，LncRNA、circRNA、siRNA 以及 piRNA 可能是未來研究的方向。其中，由于 circRNA 是環狀結構，比較穩定。因此，circRNA 作為生物標志物有一定的優勢。目前，大多數的研究基于生物標本是主動脈夾層發病時所收集的血液和組織標本。主動脈夾層發病起始時的“開關分子”以及起始時的生物學環境，可能與夾層發病時的分子類型、分子比例、細胞環境以及組織結構有一定的差距。“開關分子”在夾層患者接受手術時是否還存在？動物模型的主動脈夾層發病機制與人體差異？都是研究中值得思考的問題。盡管如此，發病時的分子分析仍具有臨床診治的重要意義。大多數研究認為：主動脈夾層的發生發展，在細胞水平上，與平滑肌細胞表型轉化、細胞外基質降解和局部的炎癥反應有關；在個體水平上，高血壓和動脈粥樣硬化是夾層的危險因素。在夾層發病機制的探索中，與以上過程和疾病相關的分子、通路和學說都可以為夾層機制的研究提供參考和線索。其中，差異顯著且有臨床意義的分子，可以作為主動脈夾層診斷的分子標志物，并做成檢測試劑盒。這對于沒有能力開展 CT 的基層醫院具有一定的臨床意義。
利益沖突：無。
作者貢獻：謝恩澤華設計論文、整理分析數據； 丘俊濤、吳進林整理分析數據；于存濤審閱與修改論文。
主動脈夾層是最兇險的心血管病急癥，及時診斷、有效治療是臨床工作中的兩大挑戰。主動脈中層的退化原因、平滑肌表型轉化的過程、主動脈中層的炎癥過程以及細胞外基質降解的機理是主動脈夾層發病機制的研究熱點，進一步探索發病機制有利于開發新型藥物以及預防疾病進展。近 20 年來，隨著研究和認識的深入，診治手段和疾病管理的進步，主動脈夾層的死亡率明顯下降[1]。本文希望通過基因、非編碼 RNA、其它因子等方面研究進展的概述，為臨床工作和機制研究提供新思路。
1 基因檢測
基因檢測是遺傳性主動脈夾層早期診斷的有效手段。遺傳性主動脈夾層發病隱匿，誤診率較高。根據患者的基因型制定個體化方案是此類疾病的診療要點。自 1991 年，Maslen 等[2]發現 FBN-1 是馬凡綜合征（Marfan syndrome，MFS）的致病基因以來，研究者們陸續挖掘出新的致病基因。隨著測序技術的迅速進步以及測序費用的不斷下降，基因檢測在遺傳性主動脈夾層的診療過程中，也愈發具有臨床意義。對于疑似遺傳性主動脈夾層的患者，可行新一代測序技術進行基因檢測。強烈相關的基因[3]包括：FBN-1、ACTA2、COL3A1、MYH11、SMAD3、TGFB2、TGFBR1、TGFBR2、MYLK、LOX 和 PRKG1。其中，TGFBR1、TGFBR2、SMAD3、TGFB2、TGFB3 是 Loeys-Dietz 綜合征（Loeys-Dietz syndrome，LDS）的相關基因，攜帶 TGFBR1、TGFBR2、SMAD3 的患者[4]，早發主動脈夾層（主動脈直徑<5 cm 時發生夾層）的風險較高。而 ACTA2、MYH11、MYLK、PRKG1、LOX[5-6]是家族性胸主動脈瘤/夾層（familial thoracic aneurysm and dissection，FTAAD）的相關基因，除了 LOX 以外，其它 4 個基因的攜帶者也有較高的早發主動脈夾層的風險[5]，并且與血管平滑肌的收縮密切相關。近年來，陸續發現一些新的基因與 FTAAD 相關，包括 2 個與 TGF-β 信號通路相關的基因：LTBP1（latent TGF- binding protein 1）、LTBP3（latent TGF- binding protein 3）[7-8]；1 個與內皮功能有關的基因：ROBO4（roundabout guidance receptor 4）[9]；1 個與核定位和形態學相關的基因：ARIH1（Ariadne RBR E3 Ubiquitin Protein Ligase 1）[10] 還有 FOXE3 基因[11]（forkhead transcription factor 3）和 NOTCH1 基因（notch homolog 1）[12]。COL3A1 是血管型 Ehlers-Danlos 綜合征（vascular Ehlers-Danlos syndrome，vEDS）的致病基因。vEDS 的患病率只有 1/150 000，但其死亡率很高[13]。在所有因 vEDS 死亡的患者中，約有 22% 與主動脈夾層有關。目前，共發現 700 多個 COL3A1 的突變位點與 vEDS 相關[14]。其中，攜帶 HI 位點突變的患者較其它位點突變的患者，更易伴發主動脈相關的并發癥。
對于測序陰性的患者還可以進行以下基因[3]的檢測：FLNA，MAT2A，MFAP5，ELN，TGFB3，BGN，SMAD2，SMAD4，COL1A1，COL4A5，COL5A1，COL5A2，EFEMP2，FBN2，PLOD1，SKI，GATA5 和 SLC2A10。有的研究發現，主動脈夾層患者的主動脈壁中，收縮型平滑肌細胞的相關標志基因：SM22 α、α-SMA、MHC 表達較低，而分泌型平滑肌細胞相關標志基因：Vimentin、OPN 表達升高。在主動脈夾層的發生發展中，血管平滑肌細胞由收縮型轉化為分泌型，正是其特征性的生物學改變[15]，這幾個基因也許可以作為主動脈夾層預估的參考。如果患者伴有神經精神異常或其它先天性異常，可以進行染色體微陣列芯片檢測，探查拷貝數的變異情況[16]。此外，主動脈夾層也可能是其它疾病的臨床表現，例如：1 型多發性神經纖維瘤、Alagille 綜合征、Noonan 綜合征、Meester-Loeys 綜合征以及 Arterial tortuosity 綜合征等，患者的臨床表現疑似以上綜合征時，可進行此類疾病靶基因檢測[17]。
臨床工作中，基因檢測能幫助我們早期預測主動脈夾層發病的可能性，并有助于對致病基因相關的其它疾病進行診斷[18]。
2 非編碼 RNA
非編碼 RNA 是主動脈夾層機制研究的熱點。大量研究[19]表明，超過 97% 的基因組編碼的是非編碼轉錄本。這些轉錄產物大多被加工為非編碼 RNA，如 miRNA、LncRNA、circRNA、siRNA 以及 piRNA 等。非編碼 RNA 就像一個神秘的聚寶盆，我們對它的了解還比較有限。盡管 miRNA 在病理生理中的作用備受矚目，但是我們對于 LncRNA、circRNA 的功能還知之甚少。目前，大多數研究認為非編碼 RNA 主要通過與 DNA、mRNA 以及蛋白質相互作用，從而發揮生物學功能。下面我們對主動脈夾層機制研究中發現的非編碼 RNA 進行簡單的介紹。
2.1 miRNA-15a
景在平教授團隊[20]將 37 例急性主動脈夾層患者的血漿與 40 例對照組受試者的血漿進行了比較，發現急性主動脈夾層患者的血漿中 miRNA-15a 的表達量明顯高于正常對照組（P=0.008、Fold change=2.795）。在受試者工作特征（ROC）曲線分析中，miRNA-15a 的靈敏度為 75.7%，特異度為 82.5%，ROC 曲線下面積（AUC）是 0.761。將急性主動脈夾層患者的血漿與非夾層胸痛患者的血漿進行比較后，miRNA-15a 在兩組之間，差異有統計學意義（P<0.001、Fold change=8.938）。ROC 曲線分析顯示，miRNA-15a 的靈敏度為 75.7% 而特異度是 100.0%，AUC 為 0.855。在 RNA 的微陣列中，miRNA-23a 在急性主動脈夾層與對照組以及主動脈夾層與非夾層胸痛患者的差異同樣有統計學意義。因此，miRNA-15a 和 miRNA-23a 在急性主動脈夾層的診斷中可能具有一定的潛力。由于研究樣本量較少，未來期待有針對 miRNA-15a 的大樣本比對分析。除了用于診斷急性主動脈夾層，miRNA-15a 還與腹主動脈瘤相關。高鵬團隊[21]采用生物信息學分析，發現 miRNA-15a 還可以通過調節細胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子 2B（CDKN2B）的表達，進而參與腹主動脈瘤的發病過程。
2.2 miRNA-21-5p
Naoyuki 等[22]對 8 例（沒有家族性胸主動脈疾病的）A 型主動脈夾層患者以及 9 例心臟移植供體的主動脈壁組織進行了全轉錄組測序，并使用定量聚合酶鏈式反應（qPCR）和體外細胞實驗（人類主動脈內皮細胞 HAECs、主動脈血管平滑肌細胞 AoSMCs）進行了測序結果的驗證。全轉錄組測序共得到 1536 個差異基因，前 15 位基因與炎癥反應、生長因子活性調節和細胞外基質調節的通路相關。經 qPCR 驗證得到 7 個靶基因以及與靶基因相互作用的靶 miRNA—miRNA-21-5p（TIMP3 基因的抑制因子）可能與主動脈夾層的發病機制有關。7 個靶基因中：JAK2 與炎癥反應調控相關；PDGFA、TGFB1、VEGFA 與生長因子活性相關；TIMP3、TIMP4、SERPINE1 與細胞外基質調節有關。通過通路分析預測和體外細胞實驗的驗證，發現 TNF-α和 TGF-β是靶基因 TIMP3 上游的細胞因子，在二者的刺激下，AoSMCs 中 miRNA-21-5p 的表達增加（1.36 倍，P=0.011），進而抑制了 TIMP3 的表達。在以往的研究中，Dollery 等發現 TIMP3 與基質金屬蛋白酶（MMPs）存在相互作用，而 MMPs 活性的提高會促進彈力纖維的斷裂和細胞外基質的降解，誘發主動脈夾層的發生。但是 TIMP3 與 MMPs 的具體作用機制尚不明確。此外，TNF-α和 TGF-β還可以提高 VEGFA 基因的表達，并激活 TGF-β通路。激活的 TGF-β通路可以促使平滑肌細胞分泌大量的炎癥因子和細胞因子，導致主動脈中層炎癥反應增強、炎癥細胞浸潤，從而誘使主動脈夾層的發生發展。
2.3 miRNA-145
有研究[23]通過微陣列技術檢測發現，miRNA-145 可以調節血管平滑肌細胞的功能和表型，而血管平滑肌細胞的表型轉化，正是主動脈夾層發病機制中的重要環節。還有研究[24]比較了主動脈夾層患者以及對照組受試者的血漿和主動脈組織，發現在主動脈夾層患者中，SMAD3 顯著上調，miRNA-145 顯著下調。miRNA-145 可以通過靶向作用于 SMAD3 的 3’-UTR 區，抑制 SMAD3 的表達進而直接干擾 SMAD3 參與主動脈夾層的發病過程。有研究[25]同樣發現，miRNA-145 在主動脈夾層組織中表達下調，過表達 miRNA-145 可以促進血管平滑肌細胞的增殖，抑制其凋亡。他們認為 ，miRNA-145通過靶向作用于結締組織生長因子（CTGF）抑制主動脈夾層的進展。miRNA-145/CTGF 軸也許是一個新的主動脈夾層治療靶點。在主動脈壁中，miRNA-145 可以從內層的內膜細胞轉移至中層的平滑肌細胞，亦可反向轉運[26]。這提示我們也許可以通過囊泡運輸，將 miRNA-145 轉移至主動脈的指定部位，從而增加該部位血管壁的穩定性[19]。
2.4 LncRNA
李楊等[27]采用 LncRNA 芯片，分析了胸主動脈夾層患者與非夾層患者主動脈組織中 LncRNA 的差異表達情況。在差異分析時，使用 GO、KEGG 標注篩選，并通過 LncRNA 與 mRNA 相互作用的預測以及 RT-qPCR 的驗證，發現以下 5 個 LncRNA 在兩組之間有著顯著的差異（Fold change>4，P<0.01）：LncRNAs ［purinergic receptor P2X7（P2RX7），hypoxia inducing factor（HIF）-1A-AS2，AX746823，RP11-69I8.3 and RP11‐536K7.5］，與之相互作用的 mRNAs 是 mRNAs（P2RX7，cyclin dependent kinase inhibitor 2B，HIF-1A，runt-related transcription factor 1，connective tissue growth factor and interleukin 2 receptor a chain）。有顯著差異的這 5 個 LncRNA 都是上調表達，并且與細胞分化、穩態、細胞生長和血管生成密切相關。同樣是缺氧誘導因子，HIF-1A-AS1 在主動脈瘤患者的血清中也出現表達增加[28]。賓建平教授團隊[29]對主動脈夾層患者的主動脈組織和正常主動脈組織進行高通量測序及 RT-qPCR 驗證，發現 LncRNA-XIST、LncRNA-p21 在主動脈夾層患者中表達水平較高，而他們的靶向 miRNA—hsa-miR-17-5p，在夾層患者中的表達低于正常主動脈組織。鑒于他們的研究樣本量較小（3∶3），差異的 LncRNA 是否是主動脈夾層的治療靶點，還需要更大樣本量的研究來證實。
2.5 CircRNA
賓建平教授團隊[30]還對夾層患者主動脈壁（n=3）與正常主動脈壁（n=3）中的 circRNA 進行了比較。在夾層患者的主動脈壁中，hsa_ circRNA_101238、hsa_circRNA_104 634、hsa_circRNA_002 271、hsa_circRNA_102 771 以及 hsa_circRNA_104 349 上調表達，hsa_circRNA_102 683、hsa_circRNA_005 525、hsa_circRNA_103458 和 FLNA 下調表達。GO 分析顯示，上調表達的 circRNA 與血管的發育、細胞增殖的負性調控以及細胞外基質的構建有關。通過 circRNA 與 miRNA 相互作用的分析，hsa_ circRNA_101 238 也許會抑制 hsa-miRNA-320a 的表達，促進基質金屬蛋白酶 9（MMP9）在夾層患者主動脈壁中的上調。王東進教授團隊[31]將 10 例夾層主動脈組織與 10 例正常主動脈組織進行了生物信息學分析，發現酪氨酸激酶 Fgr 可能在主動脈夾層的發病過程中起著重要作用。通過 circRNA-miRNA-mRNA 網絡分析以及 ROC 曲線作圖，發現 circMARK3 是 Fgr 的上游調控分子，并且可以作為生物標志物輔助診斷主動脈夾層（靈敏度=90%；特異度=86.7%）。
3 其它分子
除了非編碼 RNA，不少研究還發現了其它可能與主動脈夾層發病相關的分子，有希望成為主動脈夾層診斷的生物標志物。Tugce 等[32]對 9 例 A 型主動脈夾層患者、9 例主動脈瘤患者和 10 例健康人的 28 份血清樣本進行了分析，探討 hsa-miRNA-143-3p 和 hsa-miRNA-22-3p 在主動脈夾層和主動脈瘤中的表達譜。利用生物信息學工具篩選出差異目標后，用 qPCR 進行了驗證。他們發現，hsa-miRNA-143-3p 和 hsa-miRNA-22-3p 僅在主動脈瘤患者組中高表達，且與對照組之間的差異有統計學意義，而夾層組和對照組的表達量差異無統計學意義。此外，夾層組的 Kristen 肉瘤病毒致癌基因同源物（KRAS）、絲裂原活化蛋白激酶 7（MAPK7）、MAPK14 表達量低于對照組，而抗凝素蛋白 TAGLN 表達高于對照組。這些分子可能在主動脈夾層的形成中起重要作用，有成為生物標志物的前景。還有研究[33]表明，血小板反應蛋白 1（TSP-1）與動脈粥樣硬化、腹主動脈瘤以及主動脈夾層密切相關。主動脈夾層患者的主動脈中，TSP-1 上調表達，尤其是在主動脈夾層的破裂段。此外，主動脈夾層患者的白細胞介素 6（IL-6）、MMP2 和 MMP9 的水平都高于非夾層患者。三者與炎癥反應、細胞外基質的降解和彈力纖維的斷裂密切相關。由平滑肌細胞和內皮細胞分泌的 TSP-1 與血漿 IL-6、MMP2、MMP9 的水平呈正相關。有研究[34]發現，主動脈夾層患者以及夾層小鼠模型中（ApoE-/-小鼠體內連續注射 AngⅡ），Nesprin 1 蛋白的表達量明顯高于非夾層心臟病患者和假手術小鼠。Nesprin 1 蛋白可能與主動脈夾層的發病機制有關，有成為主動脈夾層治療靶點的潛力。一些研究者[35]對夾層患者血樣中的蛋白質進行了分析。與健康對照組相比，夾層患者的血漿中骨橋蛋白（OPN）的表達水平明顯較高，而單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）、MCP-2 表達降低。ROC 曲線分析顯示，OPN 有成為主動脈夾層診斷標志物的潛力（靈敏度=92%，特異度=99%）。在細胞水平，巨噬細胞在夾層的發病中扮演著重要的角色。巨噬細胞分泌的 miRNA-320[36]，通過參與轉錄后調控，可以抑制部分 MMPs 的表達，從而減緩主動脈夾層的發病進程。巨噬細胞產生的白細胞介素 5（IL-5）在夾層患者的組織中表達較低，如果過表達，IL-5 可以通過減少炎癥反應和平滑肌細胞的凋亡來抑制主動脈夾層的發生發展。IL-5 有希望成為新型的夾層治療靶點。Milewicz Dianna 等[37]則認為維持 SMCs 收縮功能的主要結構或激酶的雜合突變會誘發主動脈夾層的發生，比如，肌凝蛋白重鏈（MYH11）、肌球蛋白輕鏈激酶（MYLK）和 cGMP 蛋白激酶（PRKG1）的突變使得血管平滑肌細胞的收縮功能異常，并延長了 SMCs 的松弛狀態，易于誘發主動脈夾層等主動脈疾病。另外，細胞外基質中主要結構蛋白的突變（如原纖維蛋白-1），會使得主動脈壁對動脈血流剪切力的耐受力下降，從而可能成為主動脈夾層發病的驅動因素。
4 總結
主動脈夾層的有效預防、早期診斷、微創治療以及避免復發是目前的研究熱點。他們的突破口在于對主動脈夾層發病機制的深入研究和認識。對于遺傳性主動脈夾層，致病基因庫的建立尤為重要。如果能把患者的特異性基因突變和與之對應的臨床表型聯系起來，建立一個突變與表型的診斷字典，將有利于遺傳性主動脈夾層患者的精確管理，使得遺傳性主動脈疾病的精準診療成為可能[38-39]。由于致病基因的存在，此類夾層患者在手術治療后有一定的復發風險。基因編輯技術用于臨床治療也許是未來的方向，但是就目前的技術水平來看，還為時尚早。非編碼 RNA 占據了轉錄產物的一大部分，是發病機制研究的“荒地”。隨著 miRNA 研究浪潮的席卷，LncRNA、circRNA、siRNA 以及 piRNA 可能是未來研究的方向。其中，由于 circRNA 是環狀結構，比較穩定。因此，circRNA 作為生物標志物有一定的優勢。目前，大多數的研究基于生物標本是主動脈夾層發病時所收集的血液和組織標本。主動脈夾層發病起始時的“開關分子”以及起始時的生物學環境，可能與夾層發病時的分子類型、分子比例、細胞環境以及組織結構有一定的差距。“開關分子”在夾層患者接受手術時是否還存在？動物模型的主動脈夾層發病機制與人體差異？都是研究中值得思考的問題。盡管如此，發病時的分子分析仍具有臨床診治的重要意義。大多數研究認為：主動脈夾層的發生發展，在細胞水平上，與平滑肌細胞表型轉化、細胞外基質降解和局部的炎癥反應有關；在個體水平上，高血壓和動脈粥樣硬化是夾層的危險因素。在夾層發病機制的探索中，與以上過程和疾病相關的分子、通路和學說都可以為夾層機制的研究提供參考和線索。其中，差異顯著且有臨床意義的分子，可以作為主動脈夾層診斷的分子標志物，并做成檢測試劑盒。這對于沒有能力開展 CT 的基層醫院具有一定的臨床意義。
利益沖突：無。
作者貢獻：謝恩澤華設計論文、整理分析數據； 丘俊濤、吳進林整理分析數據；于存濤審閱與修改論文。