孫向麗，席守民，馬靈筠，張嚴樂

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)是一種慢性內分泌性疾病。近年來，我國T2DM的患者數(shù)在急劇增加，已成為嚴重威脅人們身體和心理健康的一種非傳染性疾病。miRNA是一類由內源性基因編碼的長度約為19～25個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，它是pre-miRNA經(jīng)過Dicer酶酶切后形成的，在細胞中參與轉錄后基因表達調控。當前，已發(fā)現(xiàn)人類miRNAs大概有2 000多種類型，這些miRNAs調控著人類大約1/3的基因表達[1]。Cryba2基因和Ccdc108基因之間，屬于基因間型的miRNA[2]，miR-375在胰腺的含量表達最豐富[3]，miR-375也是T2DM的生物標志物[4]。miR-375為研究和治療T2DM提供了新的靶點及方向，對治療也具有重大的意義。

1　miR-375是T2DM的生物標志物

生物標志物就是一種能測量并且評價正常病理過程、生物過程和(或)對藥物做出干預反應的標志指示物，同樣還是生物體受到一定傷害時的重要預警指標，包括生理活動的不尋常表現(xiàn)，生物細胞分子結構和功能的改變以及整個生態(tài)系統(tǒng)的異常變化等[5]。T2DM的生物標志物包括傳統(tǒng)的和新型的兩種類型：傳統(tǒng)的主要有甘油二酯、肌氨酸酐、膽固醇、羥丁酸脫氫酶等，新型的主要有鐵蛋白、甘油磷脂酰膽堿、脂肪因子等，而miR-375是人和小鼠胰島中表達含量最高的miRNA，所以它可作為胰島特異的標記物。

1.1miR-375與T2DM早期診斷T2DM患者在患病早期身體并沒有明顯的異常癥狀，但是在機體內部可能會有一些變化。在疾病早期應用血液標記物檢測是一個可行的辦法，在T2DM患者前期或者已經(jīng)患有T2DM的患者血液中發(fā)現(xiàn)miR-126、miR-283p、miR-223、miR-29b、miR-15a表達異常，而且這些miRNA在T2DM發(fā)病大約6～10 a前就產(chǎn)生了變化，為miRNA作為T2DM早期的診斷提供了有力的證據(jù)[6]。此外，miRNA的表達相對比較穩(wěn)定，所以它更適合在T2DM中檢測。有研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病發(fā)病前期，T2DM患者體內有7個糖尿病相關的miRNAs，包括miR-375、miR-124a、miR-9、miR-146a、miR-34a、miR-29a和miR-30d表達水平升高。其中，miR-375研究得相對比較透徹，是比較常見而且重要的標志物，將有可能為預防T2DM的發(fā)生和發(fā)展提供重要的依據(jù)。

1.2miR-375可作為胰島特異的標記物研究表明miRNAs有一些作為生物標志物的有利條件[4]：首先，miRNAs可以通過有特異性和高度敏感性的RT-PCR進行檢測；其次，從健康的供體血清里所得到的miRNAs可以在24 h內保持它的穩(wěn)定性和均質性，這為檢測miRNAs提供了便利性。最后，由于很多miRNAs在進化上都有高度的保守性，所以可以快速地將動物體內得到的相應結果應用到人類疾病的研究中。miR-375在人和小鼠的胰島中，是表達含量最高的一個miRNA。有研究發(fā)現(xiàn)在miR-375敲除基因的小鼠中，胰島β細胞數(shù)減少而細胞數(shù)增多，進而導致了機體糖代謝的紊亂[7-8]。miR-375不僅會影響到胰腺β細胞的質量而且還會影響細胞的質量。miR-375在胰島中是在轉錄水平進行表達調控的，它的啟動子特定區(qū)域對突變非常敏感。此外，bHLH(堿性螺旋—環(huán)—螺旋蛋白)轉錄因子NeuroDl與miR-375基因上下游的保守序列都有聯(lián)系，而且胰腺的關鍵轉錄因子Pdx-1同樣也和miR-375基因的上游相互作用聯(lián)系[9]。這些表明miR-375可能是胰腺轉錄因子的非常關鍵的作用靶點。

2　miR-375在胰腺調控中的作用

miR-375最早發(fā)現(xiàn)是在胰島β細胞表達并調控胰島素的分泌和胰島的形成。miR-375對于胰腺的調控主要集中在對葡萄糖引起的胰島素分泌、胰島素分泌細胞發(fā)育和胰腺發(fā)育的調控。

2.1miR-375調控胰腺分泌T2DM的發(fā)病原因和機制主要為體內胰島素分泌不足和胰島β細胞缺陷，研究發(fā)現(xiàn)在β細胞中過表達miR-375會減少胰島素分泌量，然而低表達miR-375就能促進胰島素分泌，說明miR-375與T2DM胰腺分泌有著極大的關聯(lián)性[10]。miR-375是通過下游靶基因—重組胰島素樣生長因子1(myotrphin，Mtpn) mRNA對胰腺分泌來發(fā)揮作用，過表達的miR-375有抑制胰腺分泌的作用，它能下調Mtpn，從而能抑制胰腺分泌；但是，敲除miR-375又會發(fā)生β細胞量不足的現(xiàn)象。另外，miR-375可以直接和Mtpn的3’UTR結合，并且miR-375的表達增強時可以引起Mtpn表達降低。因此，推測Mtpn是miR-375作用的直接靶點。通過基因敲除技術敲除 Mtpn，同樣可以致使胰島素分泌降低。通常情況下，當體內胰島β細胞分泌胰島素時是依靠細胞內鈣離子信號和葡萄糖濃度的變化來實現(xiàn)的，但是miR-375是通過與胰島素出胞的方式來調控胰腺分泌的，miR-375調控胰腺分泌和胰島素出胞有著緊密度聯(lián)系[11]。研究證明miR-375通過對它的靶分子Mtpn mRNA進行負調控來控制胰腺分泌，主要機制為：Mtpn能改變細胞膜內側肌動蛋白絲組成的網(wǎng)格結構，促進含胰島素的小泡和細胞膜融合，釋放胰島素到胞外，而且它還能作用于核因子，改善葡萄糖誘導的胰島素分泌[12]。與此同時，miR-375還調節(jié)蛋白—磷脂酰肌醇依賴性蛋白激酶1 (3′-phosphoinositide-dependent proteinkinase-1,PDK1)，miR-375可以抑制PDK1的表達，進而下調胰島素的表達，而且葡萄糖也能下調胰島β細胞中的miR-375的轉錄，PDK1表達量進而增加，促進細胞合成胰島素[12]。除miR-375外，let-7b和miR-124a同樣可以和Mtpn mRNA的3’UTR結合，進而抑制Mtpn的合成，實現(xiàn)對胰島素分泌的調控。與miR-375一樣，二者都是在胰島細胞中表達含量很高的miRNA，它們都可以下調Mtpn的表達[5]。miR-375如果過表達則可以抑制葡萄糖誘導的胰島素分泌，而如果抑制內源性miR-375的表達則可加強胰島素分泌[13]。

2.2miR-375與胰島的生長發(fā)育miR-375不僅可以調控胰腺分泌，刺激胰島的生長發(fā)育，而且它在胰腺發(fā)育中起著很重要的作用。研究表明，miR-375在胰島β細胞的生長發(fā)育過程中是不可或缺的[14]。敲除基因miR-375會使胰腺α細胞及β細胞的增殖和生長受到影響，會引起β細胞量不足，導致非常嚴重的胰腺發(fā)育不全[8]。另外，有報道，miR-26、miR-182、miR-148等在體外也有抑制胰腺分泌的功能[10]。miR-375的靶基因比如Sox9、Soxl7、Pax6D、GA7I′A6、Hnf1β、Cavl、Id3、Aifml、Eenel、HuD、cadml等，它們是胰腺細胞的生長和增殖的相關靶基因[8]。miR-375還可以調控許多在胰腺組織中對胰島β細胞生長和增殖起重要作用的基因，例如胰島轉錄因子3(Ngn3)、配對盒因子6(Pax6)、NK6轉錄因子相關1(NKX6.1)、胰十二指腸同源盒因子1(Pdx.1)、肝細胞核因子1p(Hnf1β)等相關基因的表達，miR-375的過表達可以抑制Hnf1β和Pax6蛋白表達，但是抑制miR-375的表達又可上調Hnf1β和Pax6蛋白的表達[15]。miR-375是通過調控以上這些因子來實現(xiàn)對胰腺生長發(fā)育的調節(jié)的。

3　miR-375與T2DM并發(fā)癥

T2DM患者長期血糖水平異常會造成各種并發(fā)癥，嚴重時有可能會危及生命。T2DM常見的并發(fā)癥有糖尿病心肌病、糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)、長QT綜合征(long QT syndrome,LQTS)、心肌肥厚、糖尿病微血管病變以及糖尿病神經(jīng)性病變等等。miRNA異常表達在糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展中起到很重要的作用[16]。有研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病血管病變中，miR-375可抑制血管損傷細胞病變的發(fā)生，而且還有緩解和恢復損傷的功能[17]，miR-375很有可能會成為糖尿病血管病治療的潛在靶點。除了miR-375外，例如miR-133在糖尿病LQTS中被發(fā)現(xiàn)，其在糖尿病心臟中過表達會抑制鉀離子通道蛋白的翻譯，導致LQTS的發(fā)生；在DN中，miR-192的作用靶點smad作用蛋白(SIP1)是參與DN的眾多基因之一，在T2DM小鼠模型的腎小球中發(fā)現(xiàn)miR-192是上調的，這些提示miRNAs在糖尿病腎病中可能會發(fā)揮某些功能[12]。當然，除了miR-375，還有很多miRNAs與T2DM相關，如抑制miR-34a和miR-146a可以減少高脂毒性所誘導的β細胞凋亡[18]。

4　結語

綜上所述，T2DM正嚴重危害著人類的身心健康，miR-375在T2DM中的胰腺分泌和胰島的生長發(fā)育以及T2DM的各種并發(fā)癥中都發(fā)揮著非常重要的作用。miR-375可以作為胰島特異的標記物，能促進胰島的生長發(fā)育，而相對抑制miR-375的表達可加強胰島素的分泌。其作用機制還需要做更深入的研究，為T2DM的防治提供科學有力的依據(jù)。

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