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1、MicroRNA在肝再生中的研究进展【摘要】:肝脏是人体重要的实质器官,具有合成与储存养料、分泌胆汁、解毒和防御等维持生命活动所必需的多种生理功能。肝脏具有极强的再生能力。随着研究的推进,MicroRNA在肝病中的作用已成为最近研究热点。MicroRNA是类新近发现的内源性调节小RNA,通过与靶基因的互补结合进而调控基因转录后的表达水平,MicroRNA参与生物体的生长、发育、疾病和衰老等众多生命过程的各个环节,包括器官发育、物质代谢、细胞分化、凋亡和癌变等等,研究发现生物体内最少有30%的基因受到MicroRNA的调节,MicroRNA是目前生命科学的研究热点和前沿领域。
2、【关键词】:MicroRNA;肝再生;基因表达调控;靶基因1、MicroRNA(miRNA)概述:MicroRNA(miRNA)是一类由内源基因编码的长度约为22个核苷酸的非编码单链RNA分子,广泛分布在病毒、植物到高等哺乳动物中。参与转录后基因表达调控。大量的实验表明它们对多种生物过程起着重要的调控作用,包括胚胎发育、癌症发生等。1.1MicroRNA(miRNA)与肿瘤的关系MiRNA分子于1993年首先被发现,第一个miRNA分子lin-4与线虫lin-14基因几乎完全反向互补.可调节秀丽隐杆线虫的发育周期。【1】目前,miRNA已知的功能是在转录后水平调控基因的表达
3、,主要作为基因表达的负调控因子。近年的研究表明,miRNA表达失调与多种肿瘤相关,并且这些miRNA可能起肿瘤抑制基因或癌基因的作用。过去,人们一直认为在所有的活体中基因表达的调控是调控蛋白的任务。然而,随着越来越多的通过非编码RNA实现的转录后调控的发现,转录后调控被认为在各种细胞过程中起着突出的调控作用。有计算表明人类基因组大约三分之二的基因都受到microRNA的调控。1.2MicroRNA(miRNA)在肝病中的研究Murakami等⋯在2006年首次对包括慢性乙肝、丙肝、肝硬化及肝细胞癌等肝脏性疾病患者肝组织miRNA表达谱进行了系统比较性分析。研究发现pre-M
4、icroRNA-18、MicroRNA-18和MicroRNA-224在HCC中的表达明显上调,而MicroRNA-199a、MicroRNA-195、MicroRNA-200a和MicroRNAmiR-125a(P<0.001)在HCC中的表达明显下调;miRNA-92、miRNA-20、miRNA-18和pre-miRNA-18的表达水平在分化差的HCC中最高,在分化良好的HCC中最低;而miR-199a的表达水平与分化程度呈正相关。【2】WangY等比较了157个miRNA在l9例肝癌患者肝癌组织与正常肝组织的表达水平,发现19个上调miRNA与3个下调miRNA与肝
5、细胞癌发生相关,其中有4种miRNAmiRNA-199a、miRNA-200a、miRNA-125a和miR-224的表达水平与Murakami的研究结果一致。【3】说明近年来,miRNA在肿瘤的侵袭和转移过程中发挥的作用倍受关注。MiRNA在肝病中的作用越来越重要。2、肝再生调节机制:虽然不同肝病的发病机制不完全相同,但进展为肝纤维化拥有最终的共同途径,即HSC被激活转化为肌成纤维细胞,继发纤维组织的大量增生和沉积。目前已知、人和动物肝脏都具有极强的调节自身生长发育和体积大小的能力。2.1肝再生过程及激活途径:大鼠经历肝大部切除后,可在术后14h内启动肝细胞DNA复制及细
6、胞增殖,最终可以在术后7~10d的时间内完全修复缺失肝组织,而人类在肝脏部分切除术后最初的7d,残肝也表现出迅速增殖再生反应,并能在术后3~6个月的期间完全恢复损伤【4】。肝组织损伤后,机体能精确地调控肝细胞增殖、生长,迅速恢复其原有体积和重量。但肝再生是一个特殊、复杂的细胞增殖过程。肝再生过程大致可以分为三个阶段:早期阶段(启动期),中期阶段(增殖期)和晚期阶段(终止期)。总的来说,一般有两条平行的肝再生激活途径:细胞因子和生长因子依赖的途径。细胞因子与相应受体结合产生细胞内信号从而激活转录因子。2.2肝再生的两个关键环节从目前的认识看肝细胞由G0期→G1期的转变即感受态
7、(competence)形成和G1→S期的转变即进展态(Progression)的调控是肝再生调控的两个关键环节,特定的生长因子参与了这两个环节的调控,任一步骤缺少一种或几种特定生长因子,肝细胞将不能进行增殖而返回G0期或进入细胞程序性死亡。【7】miRNA则是通过靶定促进或阻滞细胞周期的关键调节因子,如细胞周期蛋白(cyclin)一周期素依赖胜蛋白激酶(CDK)复合体、周期素依赖性蛋白激酶抑制剂(CDKI)、磷脂酰肌醇-3(PI3K)-AKT-mTOR信号级联或其他细胞生长调节基因,调控细胞周期的进程。如:MiR