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子宫内膜异位症相关微小RNA的研究进展,让我们一起来看一看

  • 时间:2015-9-23 12:40:40
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子宫内膜异位症相关微小RNA的研究进展

      摘要:微小RNA(microRNA,miRNA) 是近年来子宫内膜异位症研究的新方向?相关miRNA的研究通过对比异位内膜组织和正常内膜组织miRNA的表达差异,得到一些可能参与子宫内膜异位症发生发展的miRNA?通过对某些特异 性表达的miRNA研究发现,miRNA可能通过调控靶基因的表达调节异位内膜细胞的侵袭和增殖,比如miR-let-7bC miR-199aCmiR-10b通过直接或者间接调节MMPs的表达,从而影响异位内膜细胞的侵袭性;miR-17-5p和 miR-23a/b可通过调节雌激素的合成促进异位内膜细胞的增殖?此外,miRNA和子宫内膜异位症相关性不孕的发生也 存在密切的关系?

      子宫内膜异位症是最常见的妇科疾病之一,好发于育龄期女性,以痛经和不孕为常见的临床表现?子宫内膜异位症的发生有激素C炎症因子C缺氧微环境等多种因素参与,近几年的研究表明,微小RNA也在子宫内膜异位症的发生发展中起重要作用?微小 RNA(microRNA,miRNA)是由 21 个核苷酸组成的非编码单链小分子RNA?成熟的 miRNAs通过与靶基因mRNA的3′端非编码区不完全结合,抑制其翻译,或者和多种蛋白组成的RNA 沉默复合体结合,通过与靶基因3′端非编码区完全结合而将其降解,从而达到抑制靶基因表达的作用?相关研究表明异位内膜组织和正常内膜组织间存在差异性表达的miRNA?本文旨在探讨可能在子宫内膜异位症的发生C发展及子宫内膜异位症相关性不孕的发生中起重要作用的miRNAs,以此综述如下?

       1 子宫内膜异位症的miRNA表达谱 1.1 异\内]W^的 miRNA d_‘ 通过miRNA芯片检测的方法研究对比异位内膜组织和正常内膜组织间miRNA的表达差异,可以得到可能参与子宫内膜异位症发生发展过程的miRNA?各项研究结果 存在差异,甚至出现某些miRNA的表达结果相反的现象?此现象的可能原因是:(1)各项研究的样本 纳入数量较少,导致研究结果不一致;(2) 纳入样本患者所处月经周期阶段存在差异,导致结果有所不同?通过总结近年来多项子宫内膜异位症相关 miRNAs的研究,得出表达结果一致的miRNA,其中在异位内膜中表达上调的有:miRNA-1,-21, -23a, -29c, -99a, -100, -101, -126, -145, -150,-199a,-365;下调的有:miRNA-let7,-15b, -17-5p,-20a,-23b,-196b,-200a/b?1.2 子a内]异\症*者外周W中 miRNA 的d_ 有研究者通过对比子宫内膜异位症患者和正常人外周血中miRNA的表达差异发现,其中表达增加的包括 : miR-337-5p, miR-378, miR-193a-3p, miR-504, miR-708, miR-122, miR-130a, miR199a, miR-330-5p,and miR-218-1;表达减少的包括:miR-1825,miR-139-3p,miR-141,miR489,miR-1243, miR-145,miR-9, miR-128a,miR-548b-5p,and miR-572?其中,miR-199a 和 miR-122在子宫内膜异位症重症组的表达相比轻微组显著增高?此外,miR-199a在内异症患者伴有盆腔粘连者较不伴盆腔粘连者高?另一项有关子宫 内膜异位症患者外周血miRNA表达的研究发现,内异症患者的外周血miR-17-5p,miR-20a,miR-22 的表达显著低于正常人?外周血miRNAs对诊断子 宫内膜异位症具有一定的价值?联合 miR-199a, miR-122,miR-145,miR-542-3p的工作者受试特征曲线 (Receiver Operating Characteristics Curve, ROC) 的曲线下面积 (AreaUnder theCurve,AUC) 为 0.994(95%CI:0.984~1.000)?此外,联合 miR-17-5p,miR-20a,miR-22的AUC为0.9(95% CI:0.8~1.0)?

      2 miRNA与子宫内膜异位症的发生子宫内膜异位症的发病机制尚未完全阐明?最为广泛接受的发病学说是经血倒流学说?内膜细胞随着倒流的经血进入并且种植在腹腔内?子宫内膜 细胞粘附到腹腔表面后将对粘附部位的细胞外基质进行重建,从而侵入粘附部位?2.1 与 b c 外 S 质 金 属 d e f (Matrix Metallo Proteinases,MMPs) 相关的 miRNAs MMPs是参与异位内膜细胞侵袭过程的重要分子?研究表明,子 宫内膜细胞可分泌MMPs,且子宫内膜异位症患者 的异位病灶和腹腔冲洗液中的MMPs较正常人高?在子宫内膜异位症中,miRNAs可直接或者间接影响 MMPs的表达,从而影响异位内膜细胞的粘附和侵袭能力?有研究者将miR-let7b转染到小鼠子宫内膜 基质细胞中,发现MMP-9的表达下调?在子宫内膜异位症相关miRNAs差异性表达的研究中, miR-let7b在异位内膜中的表达是降低的,这可能导致MMP-9的表达增加,从而使异位内膜细胞的侵袭性增强?miR-199a 是另一影响 MMPs 表达的 miRNA?miR-199a在异位内膜病灶中表达显著增加,并且通过抑制NF-gB 信号通路重要组成因子 IKKh 的生成,从而抑制 NF-gB信号通路的活化,导致白介素-8(Interleukin-8,IL-8)的表达减少?异位内膜细胞中IL-8可增强MMP-9和MMP-2的表达,因 此 miR-199a 可通过减少 IL-8 的表达从而影响 MMP-9和MMP-2的表达[12]?此外,通过转染miR-10b进入异位内膜基质细胞可明显下调多配体蛋白聚糖1(Syndecan1, SDC1)?SDC1是一种细胞表面跨膜蛋白,可以通过和细胞外基质蛋白相互作用,影响细胞的增殖和迁移 ?SDC1 可通过抑制 MMP-9C 白介素6 (Interleukin-6,IL-6) 的表达并抑制 MMP-2 的活性,从而使异位内膜细胞的侵袭性下降20%[13]?2.2 与异\内]ij性相关的其kmiRNA miR-145 的过表达可使异位内膜细胞的侵袭性降低>80%?异位内膜细胞中过表达的miR-145可下调纤溶酶原激活物抑制因子 1(Plasminogen Activator Inhibitor, PAI-1) 的水平?子宫内膜异位症患者腹腔液中 PAI-1的水平较正常人高,可增强异位内膜细胞对 腹膜和卵巢的粘附和侵袭性?因此,miR-145可能通过下调PAI-1的表达从而抑制异位内膜细胞的侵袭性?

      3 microRNA与子宫内膜异位症的进展 3.1 lm素相关的 miRNA 异位内膜组织中雌二醇(Estadiol,E2) 的合成过程中存在一个正反馈的回路?环氧合酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)将花生四烯酸转化为前列腺素E 2(Prostaglandin E2, PGE2), 从而使 cAMP 增加 ,使芳 香化酶 (Aromatase,CYP19) 活化?在异位内膜中,类固醇激素合成急性调节蛋白(Steroidogenic Acute RegulatoryProtein,StAR) 通过调节类固醇进入细胞线粒体,合成雄烯二酮,雄烯二酮经芳香化酶转化成雌酮(Estrone,E1),E1 再进一步转变为E2,而升高的E2可增强COX-2的活性,从而形成一个正反馈的环路?miR-17-5p 和 miR-23a/b 分别以 COX-2环中StAR和芳香化酶 CYP19为靶基因?在异位内膜病灶中,miR-17-5p 和 miR-23a/b 的表达 量比正常内膜组织低,可能导致对StAR和CYP19 的抑制作用减弱?表达增加的 StAR 和 CYP19 通过雌激素合成COX-2环的正反馈,使雌激素的合成增 加?此外,miR-23a/b可抑制类固醇生成因子1 (Steroidogenic Factor-1,SF-1) 的表达?SF-1 的表达水平在正常内膜C子宫内膜异位症的在位内膜和异位内膜中呈逐渐升高的趋势?异位内膜中表达增加的SF-1可通过活化StAR和CYP19的启动子促进其表达,从而促进雌激素的生成,导致异位病灶的增大?3.2 W-生成相关的 miRNA 血管生成在子宫内膜异位症的发生发展中起重要作用?血管内皮生长因子(VascularEndothelialGrowthFactor,VEGF) 是观察血管生成作用的重要指标?虽然VEGF的表达在 内膜异位病灶增高与否尚有一定的争议,但是在子宫内膜异位症发生的早期,VEGF表达增高是明确的?此外,腹膜的异位病灶的VEGF表达量较卵巢的异位病灶高?可见,血管生成和子宫内膜异位症的进展相关?在异位内膜基质细胞中,外源性转染 miR-199a-5p 可 以 抑 制 血 管 内 皮 生 长 因 子 A (VascularEndothelialGrowthFactorA,VEGFA) 的表 达,并且抑制异位内膜基质细胞的增殖,此外动物 模型实验中miR-199a-5p可使异位病灶缩小?异位内膜组织中表达降低的miR-17-5p和血管生成抑制因子 - 血小板反应蛋白Ⅰ (Thrombospondin-Ⅰ, TSP-Ⅰ) 的表达存在负相关关系,其可能通过抑制 TSP-Ⅰ的表达从而促进血管生成?另一项研究表 明在子宫内膜异位症中,缺氧诱导因子1(Hypoxiainducible factor-1,HIF-1) 可使 miR-20a 的表达上 调,而miR-20a通过抑制双特异性磷酸酶2(Dual SpecificityPhosphatase-2,DUSP-2),使丝裂素活化 蛋 白 激 酶 信 号 通 路 (Mitogen-Activated Protein Kinase, MAPK) 中 的 细 胞 外 信 号 调 节 激 酶 (ExtracellularSignal-regulated Kinase,ERK) 的活化时间延长?活化的ERK可诱导血管生成因子骨桥蛋白(osteopontin,OPN) 及CYP61的表达,从而促进血管生成?因此,miR-20a可通过抑制MAPK 信号通路的活化,从而抑制异位内膜组织的血管生成[19]?3.4 与异\内]bcnoCp亡相关的 miRNA miR-126在异位内膜中的表达较原位内膜及正常内膜低,且miR-126表达水平和原癌基因Crk的表达水平存在负相关,和子宫内膜异位症的AFS (AmericanFertilitySociety)分期及评分成负相关[20]?原癌基因Crk的表达可通过上调SH2/SH3蛋白的表 达,从而调控参与MAPK信号通路和JNA信号通路 的分子,影响细胞的凋亡C促进细胞的形态学改变, 以及细胞的粘附和侵袭?因此,miR-126 可能通过下调Crk的表达,从而抑制子宫内膜异位症的进展?在异位内膜组织中,干细胞标志物SOX2和 Musashi-2(MSI-2)的表达增加,且可诱导细胞不受限制地增殖?过表达的 miR-145 可通过抑制 SOX2和MSI2的表达,从而抑制异位内膜细胞的增殖?此外,miR-196b所在基因启动子的过度甲基化导致其在异位内膜中表达降低?通过转染技术使异位内膜基质细胞高表达miR-196b,可使调控细胞增殖的基因c-myc表达下调,从而抑制细胞增殖, 同时通过抑制抗凋亡因子Bcl-2的表达,从而诱导细胞凋亡?在异位内膜基质细胞中,上调的 miR-20可通过增强MAPK通路的活化,增加由 PGE2诱导的纤维母细胞生长因子9(Fibroblast GrowthFactor-9,FGF-9) 的表达,从而促进异位内膜细胞的增殖?此外,miRNA目的基因的结合位点单核苷酸多态性与子宫内膜异位症的进展存在密切关系?miR-let7目的基因KRAS3′端非翻译区LCS6单核苷酸突变的异位内膜基质细胞的增殖能力和侵袭性较未突变者高?该研究表明,异位内膜组织的LCS6 突变可作为卵巢癌和不孕症发生的重要标志?

      4 miRNA与子宫内膜异位症相关性不孕的发生子宫内膜异位病灶中内膜基质细胞miR-135的表达较正常内膜基质细胞明显增高,并且能抑制内膜基质细胞同源框 A10(homeobox A10;HOXA10) 表达,导致胚胎植入失败?HOXA10 是同源异形基因表达的蛋白,是一种高度保守的转录因子,可通过调节下游基因的表达影响胚胎植入?其在子宫 内膜中的表达水平和内膜蜕膜化相关?在内膜植入期,子宫内膜异位症患者的HOXA10的表达水平明显降低,动物实验中HOXA10基因敲除的小鼠无法完成胚胎植入?miR-29c可能通过抑制子宫内膜蜕膜化,从而影响胚胎植入而导致不孕?miR-29c 在异位内膜组织中表达较正常内膜组织明显增高,通过转染miR-29c进入内膜基质细胞,发现内膜基质细胞蜕膜化的指标胰岛素样生长因子结合蛋白1 (Insulin-likeGrowthFactor-bindingProtein1,IGFBP1) 显著降低?有学者通过对比体外受精后反复胚胎着床失败 者和正常女性的分泌中期内膜细胞miRNA的表达,发现miR-145CmiR-99a表达异常增高?miR-145 和miR-99a在子宫内膜异位症患者中也同样异常增高?miR-145的预测靶基因中包括钙粘连蛋白和 组蛋白H2AFX?钙粘连蛋白可通过调控细胞的粘附作用而影响胚胎的植入?组蛋白H2AFX羧基端磷 酸化后可调控多种DNA损伤修复因子,直接修复或 者防止 DNA 的损伤?大量的研究表明,DNA的 损伤修复在胚胎的存活和胚外组织的生长中起到重要作用?因此,miR-145的增高可能影响胚胎的植入和生长导致子宫内膜异位症相关性不孕的发生?

      5 展 望 miRNA的发现为子宫内膜异位症的研究提供了一个新的方向?miRNA参与子宫内膜异位症的发生发展的机制尚未完全明确,目前尚未有研究阐明关于子宫内膜异位症中参与缺氧微环境C内膜组织的修复与重塑C炎症等的miRNA,相信随着国内外研究的深入,miRNA参与子宫内膜异位症发生发展的作用机制将更加清楚?因此,miRNA有望成为子宫内膜异位症进展C预后评估的新指标,通过诱导或 者抑制某些miRANs的表达也可能成为子宫内膜异位症新的治疗方式?