李小詩(shī)，吳循循，鄭祖國(guó)，楊 華，李 萍

（中國(guó)藥科大學(xué)天然藥物活性組分與藥效國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京210009）

心肌纖維化是一種常見(jiàn)于所有心臟疾病的病理現(xiàn)象，主要特征為細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的過(guò)度沉積［1］。心肌纖維化破壞了正常的心肌結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致心肌功能紊亂，引起電活動(dòng)和機(jī)械功能損傷，加速了心力衰竭的進(jìn)程［2］。目前的治療策略可以改善心衰患者的臨床癥狀，但難以逆轉(zhuǎn)心肌纖維化的病理進(jìn)程，其嚴(yán)重程度又與患者的長(zhǎng)期死亡率密切相關(guān)［3］。因此，對(duì)心肌纖維化的診斷、預(yù)防和治療已成為改善心衰診療的重要目標(biāo)［3］。

傳統(tǒng)的生物學(xué)研究通常圍繞中心法則展開(kāi)，認(rèn)為蛋白質(zhì)是基因表達(dá)的主要調(diào)控者。但在過(guò)去20 年中，人們發(fā)現(xiàn)了基因組非編碼部分的調(diào)控潛能，這一發(fā)現(xiàn)提升了人們對(duì)復(fù)雜生物體發(fā)育和進(jìn)化過(guò)程的認(rèn)知水平。根據(jù)GENCODE Version 34平臺(tái)數(shù)據(jù)顯示，約42.1% 的基因組被注釋為非編碼RNAs，其中29.6% 為長(zhǎng)鏈非編碼RNAs。2014 年，首個(gè)與心肌纖維化密切相關(guān)的lncRNA CHRF（cardiac hypertrophy-related factor）［4］被明確報(bào)道，沉默后可改善壓力超負(fù)荷引起的心肌肥厚，經(jīng)miR-489/MyD88 軸抑制心肌纖維化。隨后，研究者們發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的lncRNAs 參與調(diào)控心肌纖維化的病理過(guò)程。因此，本文從lncRNAs的作用模式及其在心肌纖維化中發(fā)揮的生物學(xué)功能和診治作用進(jìn)行綜述，為心肌纖維化的診療提供參考。

1 lncRNAs的作用模式

LncRNAs 是一類(lèi)長(zhǎng)度大于200 nt 的非蛋白編碼RNA，通常分為啟動(dòng)子上游轉(zhuǎn)錄本（PROMPTs）、增 強(qiáng) 子 RNAs （eRNAs）、基 因 間 lncRNAs（lincRNAs）、天然反義轉(zhuǎn)錄本（NATs）和由RNA 非經(jīng)典加工方式形成的lncRNAs［5］。近年研究表明，無(wú)論lncRNAs 所在基因座發(fā)生的轉(zhuǎn)錄相關(guān)行為還是lncRNAs 作為DNA 元件（如增強(qiáng)子或啟動(dòng)子）都可直接作用于靶基因的DNA 序列。更重要的是，lncRNAs 序列本身可根據(jù)堿基配對(duì)的原則與DNA或RNA 相互結(jié)合，也可識(shí)別特定的蛋白質(zhì)并與之結(jié)合，進(jìn)一步影響染色質(zhì)重塑、轉(zhuǎn)錄、mRNA 穩(wěn)定性、翻譯和翻譯后修飾等過(guò)程，直接或間接調(diào)控基因的表達(dá)［6-7］。當(dāng)然lncRNAs 也可能編碼成特定的短肽，但是lncRNAs 的翻譯過(guò)程復(fù)雜，具體機(jī)制并不明晰，因此這方面的研究暫未應(yīng)用到疾病治療領(lǐng)域［8］。

1.1 lncRNAs與DNA相互作用

LncRNAs 可以識(shí)別特定的染色質(zhì)環(huán)境作用于DNA，也可以直接與DNA 結(jié)合形成雙鏈或三鏈的核酸結(jié)構(gòu)，從而調(diào)節(jié)鄰近基因或遠(yuǎn)端基因的轉(zhuǎn)錄（如圖1-A 所示）［9］。lncRNAs 可以與單鏈DNA 的堿基配對(duì)形成雙鏈結(jié)構(gòu)。早期研究證明二氫葉酸還原酶（DHFR）在成纖維細(xì)胞（CFs）中起調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的作用［10］，DHFR 上游的lncRNA 可與DHFR的啟動(dòng)子序列建立穩(wěn)定的雙鏈結(jié)構(gòu)，阻礙啟動(dòng)子與轉(zhuǎn)錄因子TFIIB 的結(jié)合，進(jìn)而抑制DHFR 基因的轉(zhuǎn)錄。此外，lncRNAs 也可以與雙鏈DNA 形成三鏈結(jié)構(gòu)，如小鼠胚胎成纖維細(xì)胞中pRNA（promoterassociated RNA）能與核糖體DNA 的啟動(dòng)子區(qū)域形成三鏈結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)DNA甲基化［9］。

很多情況下，lncRNAs 對(duì)染色質(zhì)的調(diào)控作用可能與自身的產(chǎn)物序列和空間結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，但與lncRNAs 轉(zhuǎn)錄相關(guān)過(guò)程有關(guān)（如轉(zhuǎn)錄、剪切行為），或者lncRNAs 所在基因座作為功能性DNA 元件作用于鄰近基因（如圖1-B，圖1-C 所示）［11］。在研究方法上，采用不同位置插入多聚腺苷酸化信號(hào)（pAS）、啟動(dòng)子區(qū)或序列突變的方法，逐步排除發(fā)揮作用的對(duì)象是否是lncRNAs 序列本身。Engreitz等［12］曾報(bào)道linc131 的轉(zhuǎn)錄過(guò)程影響鄰近基因Sfmbt2 的染色質(zhì)環(huán)境，限制了Sfmbt2 啟動(dòng)子區(qū)的H3K27me3，從 而 激 活Sfmbt2 的 轉(zhuǎn) 錄。 由 于lncRNAs 功能的多樣性，同一條lncRNA 也可能存在不同的作用機(jī)制和生物學(xué)功能。Cao 等［13］提出PVT1（plasmacytoma variant translocation 1）能通過(guò)miR-128-3p/SP1-TGFβ1-Smad 軸調(diào)節(jié)心肌纖維化的病理進(jìn)程，但Jin 等［14］也曾報(bào)道PVT1 的啟動(dòng)子與鄰近基因MYC 的啟動(dòng)子存在競(jìng)爭(zhēng)性活化的作用，因此，PVT1 也可作為抑癌的DNA 元件以調(diào)控MYC的轉(zhuǎn)錄。

Figure 1 Mechanisms of lncRNA-DNA direct interactionsA:LncRNAs can recognize specific chromatin features or entangle DNA;B:Transcription or splicing of lncRNA locus can regulate gene expression;C:LncRNA locus can act as DNA regulatory elements

1.2 lncRNAs與RNA相互作用

定位于細(xì)胞質(zhì)的lncRNAs 可與RNA 發(fā)生直接的相互作用，此類(lèi)RNA 主要包括微小RNAs（microRNAs/miRNAs）和mRNAs。lncRNAs 主要通過(guò)這4 種調(diào)控模式與RNA 互作（如圖2 所示）［15］：（1）lncRNAs 與miRNAs 共表達(dá)，兩者呈正向調(diào)控關(guān)系；（2）作為miRNAs 的“海綿”，阻礙miRNAs 與mRNAs 的結(jié)合，從而上調(diào)mRNAs 的水平；（3）與miRNAs競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合mRNA，抑制miRNAs對(duì)mRNA的調(diào)控；（4）在沒(méi)有miRNA 的參與下，與mRNAs 直接結(jié)合。

當(dāng)lncRNAs 與miRNAs 共表達(dá)時(shí)，lncRNAs 有可能作為miRNAs 的前體發(fā)揮作用（如圖2-A 所示）。Morgoulis 等［16］發(fā)現(xiàn)H19 可作為miR-675-3p和miR-675-5p 的前體。在纖維化相關(guān)疾病中，可以通過(guò)沉默H19，下調(diào)miR-675 表達(dá)，從而降低肌球蛋白重鏈和肌鈣蛋白水平，改善肌營(yíng)養(yǎng)不良癥模型小鼠的ECM沉積程度。

當(dāng)lncRNAs 存在miRNAs 應(yīng)答元件（MRE）時(shí)，會(huì)通過(guò)堿基配對(duì)的方式作為海綿，吸附特定的miRNAs（如圖2-B 所示）。目前，大多數(shù)與心肌纖維化相關(guān)的lncRNAs 以海綿模式發(fā)揮作用。這類(lèi)lncRNAs 主要對(duì)miRNAs 具有抑制作用，但兩者的作用有時(shí)也是雙向的。例如，Malat1（metastasis associated lung adenocarcinoma transcript 1）作 為miR-181a 海綿，在Argonaute 2 作用下形成核內(nèi)沉默復(fù)合物，下調(diào)miR-181a 的水平；當(dāng)miR-181a 過(guò)表達(dá)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致Malat1 的加速降解［17］。然而，同一條lncRNA 可能擁有不止一個(gè)MRE（如圖2-B1所示），這也意味著同一條lncRNA 可能同時(shí)影響不同的病理變化。 如過(guò)量的MIAT（myocardial infarction associated transcript）可吸附miR-150-5p，上調(diào)miR-150-5p 的靶mRNA P300，使ANP、BNP 水平上升，從而加速了心肌細(xì)胞（CMs）的肥大［18］。當(dāng)過(guò)量的MIAT 吸附miR-24 時(shí)，上調(diào)miR-24 的靶基因Furin，直接激活TGF-β1 信號(hào)通路，增強(qiáng)CFs 的增殖能力，加速了ECM的沉積［19］。與此同時(shí)，不同的lncRNAs 也可能通過(guò)吸附不同的miRNA 靶向同一個(gè)mRNA（如圖2-B2所示）。除了上述的MIAT/miR-24/Furin mRNA 機(jī)制之外，Malat1 也可通過(guò)吸附miR-145靶向FurinmRNA［20］。

LncRNAs 與miRNA 可 競(jìng) 爭(zhēng)性結(jié)合mRNAs 的3′UTR 區(qū)，使lncRNAs 與mRNAs 呈正向調(diào)控關(guān)系（如圖2-C 所示）。Yuan 等［21］發(fā)現(xiàn)PXN-AS 是由Paxillin 基因座轉(zhuǎn)錄而成的反義lncRNA，含有exon4 的PXN-AS 與miR-24 都 可 與PXN mRNA 3′UTR 結(jié)合。因此，miRNA-24與Paxillin mRNA 結(jié)合后，導(dǎo)致PXN mRNA 降解，而PXN-AS 可以保護(hù)PXN mRNA不被降解。

LncRNAs 除 了 通 過(guò)lncRNA-miRNA-mRNA 軸間接調(diào)控mRNA之外，通常在lncRNAs順式作用于鄰近編碼基因時(shí)，還可以在沒(méi)有miRNA 的參與下，直接與mRNA 相互作用（圖2-D 所示）。Guo 等［22］發(fā)現(xiàn)RASSF1-AS1（相關(guān)區(qū)域家族1A 的反義lncRNA）序列可以與Rassf1a mRNA 直接互補(bǔ)結(jié)合，RASSF1-AS1 過(guò)表達(dá)后，Rassf1a mRNA 水平不變，但阻斷了Rassf1a的翻譯過(guò)程，導(dǎo)致蛋白水平顯著下調(diào)。原因是RASSF1-AS1 與mRNA 直接結(jié)合阻斷其蛋白翻譯過(guò)程。lncRNAs 與mRNAs 發(fā)揮作用，有時(shí)還需要蛋白分子的協(xié)作。例如，只有在HuR 蛋 白 與 Safe （Sfrp2 antisense as fibrosis enhancer）-Sfrp2 mRNA 形成復(fù)合體時(shí)，lncRNA safe的3′末端與Sfrp2 mRNA 才能完全互補(bǔ)結(jié)合，影響Sfrp2 的穩(wěn)定性和水平，從而影響心肌成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)化、增殖等過(guò)程［23］。

在腫瘤相關(guān)報(bào)道中，lncRNAs 對(duì)miRNA 還存在另一種調(diào)控模式，即lncRNAs 可在細(xì)胞核中與miRNA 前體互作，從而影響miRNA 的形成過(guò)程。如lncRNA CCAT2 通過(guò)抑制pre-miR-145 向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，特異性抑制miR-145 的成熟，并且在體外驗(yàn)證了CCAT2 可阻斷Dicer 酶對(duì)pre-miR145 的切割作用［24］。但此類(lèi)作用模式在心肌纖維化領(lǐng)域中還未有報(bào)道，因此，在對(duì)相關(guān)lncRNAs 的進(jìn)行功能性研究時(shí)，可從多方面、多角度考慮。

1.3 lncRNAs與蛋白質(zhì)相互作用

LncRNAs 與蛋白質(zhì)的相互作用模式主要有4種（如圖3 所示）［25］：（1）lncRNAs 作為誘餌分子，與RNA 結(jié)合蛋白R(shí)BPs 相互結(jié)合，阻斷該蛋白與靶基因的相互作用；（2）lncRNAs作為指導(dǎo)分子，與調(diào)控蛋白結(jié)合，引導(dǎo)核糖核蛋白復(fù)合物作用于到靶序列；（3）lncRNAs作為骨架分子，與兩個(gè)或以上的蛋白質(zhì)聚集，形成核糖核酸蛋白復(fù)合物；（4）lncRNAs作為轉(zhuǎn)運(yùn)體，與蛋白質(zhì)結(jié)合后改變其亞細(xì)胞定位。

Figure 2 Mechanisms of lncRNA-RNA direct interactionsA:LncRNAs can be co-expressed with miRNAs;B:LncRNAs can sponge one (B1) or more (B2) miRNAs;C:LncRNAs and miRNAs can competitively bind to mRNA;D:LncRNAs can bind mRNA independently of miRNAs

LncRNAs 作為誘餌分子，與蛋白質(zhì)結(jié)合后，可阻斷蛋白質(zhì)與其靶標(biāo)分子的相互作用，調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄（如圖3-A所示）。在心肌纖維化疾病中，這一類(lèi)蛋白主要為轉(zhuǎn)錄因子。一方面，lncRNAs 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄激活作用。如lncRNA Meg3（maternally expressed 3）與核轉(zhuǎn)錄因子P53 直接結(jié)合，誘導(dǎo)P53 結(jié)合Mmp-2 啟動(dòng)子，使Mmp-2 轉(zhuǎn)錄激活［26］。另一方面，lncRNAs 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，也可消除轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄抑制作用。如H19與轉(zhuǎn)錄因子YB-1 形成復(fù)合體，阻礙YB-1 結(jié)合Col1α1 啟動(dòng)子，消除了YB-1 對(duì)Col1α1 的轉(zhuǎn)錄抑制作用［27］。此外，p-SMAD2/3 與SMAD4 形成的寡聚物也可作為一個(gè)特殊的轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活作用。 Zheng 等［28］報(bào) 道lncRNAs Crnde（colorectal neoplasia differentially expressed）具有SMAD 結(jié)合元件（SBE），與Acta2 的啟動(dòng)子區(qū)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合SMAD3，由此抑制Acta2的轉(zhuǎn)錄。

LncRNAs 作為指導(dǎo)分子，引導(dǎo)表觀修飾相關(guān)的核糖核蛋白復(fù)合物作用于靶序列，調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄（如圖3-B 所示）。多梳蛋白抑制復(fù)合體（PRC1）是表觀遺傳調(diào)控的重要影響因子，lncRNAs ANRIL（CDKN2B antisense RNA 1）可以與PRC1 亞基色素框同源蛋白7（CBX7）結(jié)合，募集PRC1 定位于P16/INK41 基因座，影響基因的H3K27me3，沉默CDKN2A 基因［29］。此外，MALAT1 與SUV39h1 相互作用，募集SUV39h1 到MyoD 與其靶基因的結(jié)合位點(diǎn)，導(dǎo)致H3K9me3，也可抑制基因轉(zhuǎn)錄［17］。

LncRNAs 作為結(jié)構(gòu)支架，為各分子元件的組裝提供中心平臺(tái)（如圖3-C 所示）。這類(lèi)lncRNAs含量的變化往往不會(huì)影響蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，但會(huì)阻礙或增強(qiáng)蛋白與其靶標(biāo)的相互作用［30］。同時(shí)，lncRNAs 也可作為DNA 和蛋白質(zhì)的橋梁，識(shí)別特定的DNA motifs，或結(jié)合并募集蛋白質(zhì)或蛋白復(fù)合物如hnRNPL、組蛋白修飾酶PRC2 作用于基因座［31］。

LncRNAs 與蛋白質(zhì)結(jié)合后，可能會(huì)影響蛋白質(zhì)的亞細(xì)胞定位（如圖3-D 所示）［32］。Micheletti等［33］發(fā) 現(xiàn)lncRNA Wisper（Wisp2 super-enhancerassociated RNA）可通過(guò)結(jié)合TIAR 蛋白控制TIAR的入核量，增強(qiáng)TIAR 蛋白與膠原賴(lài)氨酰羥化酶Plod2 mRNA 的相互作用及其表達(dá)，促進(jìn)心肌纖維化。

2 lncRNAs在心肌纖維化中的生物學(xué)功能

2.1 lncRNAs通過(guò)調(diào)控細(xì)胞行為影響心肌纖維化

心臟中多種細(xì)胞參與纖維化進(jìn)程，主要包括直接產(chǎn)生ECM 蛋白的成纖維細(xì)胞和通過(guò)旁分泌間接參與纖維化重構(gòu)的巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、心肌細(xì)胞和血管細(xì)胞等［34］。盡管引起心肌纖維化的病理生理機(jī)制各有不同，但心肌細(xì)胞死亡通常是心肌纖維化啟動(dòng)的起始信號(hào)。在其他刺激條件下，如壓力超載或心肌炎癥，可能在細(xì)胞死亡之前，直接通過(guò)激活成纖維細(xì)胞促進(jìn)心肌纖維化［34］。在已有的心肌纖維化相關(guān)報(bào)道中，主要圍繞心肌細(xì)胞、血管細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中的lncRNAs展開(kāi)討論。

Figure 3 Mechanisms of lncRNA-protein direct interactionsA:LncRNAs can be served as decoy by binding proteins to regulate transcription;B:LncRNAs can act as guide by binding proteins and directing proteins to specific loci for chromatin modification;C:LncRNAs may play scaffold on forming ribonucleoprotein complexes;D:LncRNAs may influence proteins trafficking

心肌細(xì)胞（CMs）作為心臟的實(shí)質(zhì)細(xì)胞，再生能力有限。當(dāng)心臟受到刺激時(shí)，CMs 會(huì)發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化代謝變化，包括肥大［4］、自噬［35］、凋亡［36］及壞 死［37］等。 LncRNAs 可 通 過(guò)miRNA 作 用 于P300［18］、PCDH17［35］、KDM3A［37］等 減緩CMs 的病變，從而抑制纖維化的發(fā)生。此外，lncRNAs 還可以通過(guò)調(diào)節(jié)CMs 的微環(huán)境影響纖維化進(jìn)程［29］。研究者從含有心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)等位基因純合子R/R患者中提取誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，體外培養(yǎng)成CMs 進(jìn)行水凝膠模擬纖維化實(shí)驗(yàn)，高水平的lncRNA ANRIL 通 過(guò)PRC1（CBX7）/CDKN2A（p16/INK41）軸［38］誘發(fā)c-Jun 氨基端激酶磷酸化，抑制間隙連接蛋白-43 水平，破壞了CMs 的間隙連接，加速纖維化進(jìn)程。當(dāng)心肌細(xì)胞受損時(shí)，會(huì)釋放出危險(xiǎn)信號(hào)，激活先天免疫應(yīng)答，免疫細(xì)胞募集、活化，大量的炎癥因子和趨化因子表達(dá)、分泌，引發(fā)強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)［39］。LncRNAs 可通過(guò)MyD88［4］和NF-κB［36］等信號(hào)通路影響心肌細(xì)胞引起的炎癥反應(yīng)，具備顯著的纖維化調(diào)節(jié)作用。

心臟間質(zhì)中富含著內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等血管細(xì)胞類(lèi)型。內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EndMT）是指內(nèi)皮細(xì)胞失去自身特性向成纖維細(xì)胞樣轉(zhuǎn)化的過(guò)程，EndMT 的異?；罨莾?nèi)皮細(xì)胞導(dǎo)致心肌纖維化的機(jī) 制 之 一［40］。 Melanie 等［40］研 究 發(fā) 現(xiàn)miR-21 是EndMT 的誘導(dǎo)因子，而lncRNA GAS5 可作為miR-21 的 海 綿［41］，因 此GAS5 可 通 過(guò)miR-21 抑 制EndMT，改善心肌纖維化。除此之外，Li 等［17］發(fā)現(xiàn)高水平的Malta1 可調(diào)控Bcl-2 和Bax 的水平，增強(qiáng)動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞的活性，加重自發(fā)性高血壓大鼠的纖維化程度。

正常生理狀況下，成纖維細(xì)胞（CFs）處于靜息狀態(tài)。當(dāng)心肌遭受機(jī)械應(yīng)力、細(xì)胞因子刺激等，CFs 被激活轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞（MFs），并向病變部位遷移，進(jìn)行心肌修復(fù)。當(dāng)這些效應(yīng)細(xì)胞過(guò)度激活和增殖時(shí)，會(huì)形成進(jìn)展性纖維化［42］。LncRNAs 可調(diào)控CFs 的增殖［23］、遷移［22］、轉(zhuǎn)化［33］和焦亡［43］。其中，細(xì)胞焦亡是與炎癥激活相關(guān)的程序性細(xì)胞死亡，其經(jīng)典的信號(hào)通路依賴(lài)于caspase 1。當(dāng)炎癥小體NLRP3 激活caspase 1 后，caspase 1可剪切消皮素D（GSDMD），引發(fā)活性GSDMD N′端 介 導(dǎo) 的 炎 癥 反 應(yīng)［44］。 lncRNA KCNQ1ot1（KCNQ1 opposite strand/antisense transcript 1）經(jīng)miR-214-3p/caspase-1 軸增強(qiáng)caspase-1 對(duì)GSDMD N′端的剪切作用，誘導(dǎo)CFs 腫脹、破裂，釋放內(nèi)容物，觸發(fā)細(xì)胞焦亡［45］。再者，caspase 1 也可剪切pro-IL-1β 和pro-IL-18，成熟的IL-1β 和IL-18 激化炎 癥反應(yīng)［44］。GAS5 可以 減 弱CFs 中caspase 1、NLRP3、IL-1β 的水平，抑制LPS 誘導(dǎo)的CFs 焦亡。而焦亡相關(guān)蛋白DNMT1 下調(diào)后，也可抑制GAS5啟動(dòng)子區(qū)的甲基化程度使GAS5 水平升高［43］。此外，還有一類(lèi)特殊的分泌型lncRNAs，它們?cè)诩?xì)胞間交流起著舉足輕重的作用。這類(lèi)lncRNAs 往往被裝載于細(xì)胞外囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)至胞外。Kenneweg 等［46］發(fā)現(xiàn)neat1（nuclear paraspeckle assembly transcript 1）大量存在于CMs 與CFs 交流的囊泡中，囊泡由CMs 產(chǎn)生并轉(zhuǎn)運(yùn)至CFs。neat1 在兩種細(xì)胞類(lèi)型中呈不同的作用機(jī)制，在CMs 中受缺氧誘導(dǎo)因子2α調(diào)控而在CFs 中受P53 調(diào)控。neat1 對(duì)CFs 和CMs的生存都是必不可少的，且neat1 可以緩解心肌梗死后的心功能損傷［46］。

2.2 lncRNAs 通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境影響心肌纖維化

ECM 在心臟細(xì)胞和血管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)支持和生化信號(hào)中發(fā)揮重要作用，在正常心臟中，ECM 組成蛋白的合成和降解呈平衡狀態(tài)，但病理狀態(tài)下的CFs 向MFs 的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，會(huì)分泌大量的ECM，造成ECM 過(guò) 度 沉 積，進(jìn) 而 加 重 纖 維 化 程 度［42］。LncRNAs 可調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的組成成分，包括膠原蛋白、基質(zhì)蛋白（matrix proteins）和基質(zhì)細(xì)胞蛋白（matricellular proteins）［34］。

膠原蛋白作為結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，分為纖維膠原和非纖維膠原。在重塑的心臟中，纖維化的主要標(biāo)志是間質(zhì)纖維膠原的增加。無(wú)論是何種病因引起的纖維化，顯著增加的膠原類(lèi)型主要是Ⅰ型和Ⅲ型膠原［34］。迄今為止，研究者們已發(fā)現(xiàn)大量可調(diào)控該膠原類(lèi)型的lncRNAs。MMP-2 是基質(zhì)金屬蛋白酶基因家族（MMPs）的明膠酶類(lèi)成員，可降解纖維膠原（COLⅠ、COLⅢ）和非纖維膠原（COLⅣ）兩種膠原類(lèi)型［47］。研究者發(fā)現(xiàn)，GAS5 可通過(guò)上調(diào)PTEN 的水平抑制MMP-2 的表達(dá)［41］，與MMP-2 呈負(fù)向調(diào)控，而Meg3 也可正向調(diào)控MMP-2［26］作用于ECM。

典型的基質(zhì)蛋白為纖維連接蛋白（FN），是ECM 的 主 要 成 分。 Malat1/neat2［17］、n384640、n385786、n380433、n410105［48］等lncRNAs 對(duì)FN 有調(diào)控作用，能夠有效地調(diào)節(jié)ECM 的重建紊亂?；|(zhì)細(xì)胞蛋白中與心肌纖維化相關(guān)的主要有CCN 家族和血小板反應(yīng)蛋白（TSPs）家族等。在基質(zhì)細(xì)胞蛋白的CCN 亞家族成員中，CCN2/CTGF 是ECM 中呈動(dòng)態(tài)表達(dá)的非結(jié)構(gòu)蛋白［2］。CTGF在纖維化心臟中持續(xù)上調(diào)，已有報(bào)道顯示H19［49］、lncR-30245［50］、Fendrr（FOXF1 adjacent non-coding developmental regulatory RNA）［51］與CTGF 呈 正 向 關(guān) 系，說(shuō) 明lncRNAs 可能通過(guò)CTGF 參與纖維化重建。其中TSP-1 是TGF- β 的 激 活 劑，也 是lncRNA RNF7（homo sapiens ring finger protein 7）的直接作用靶標(biāo)。因此沉默RNF7 可以有效地抑制TSP-1 的水平，減弱異丙腎上腺素誘導(dǎo)的心肌纖維化［52］。

3 lncRNAs在心肌纖維化中的診治前景

隨著lncRNAs 相關(guān)研究不斷深入，lncRNAs 在疾病中的功能表征日趨完善。全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)，lncRNAs單核苷酸多態(tài)性（SNPs）與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)［53］。更進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，與mRNA或miRNA 的表達(dá)譜相比，lncRNAs 的表達(dá)譜能更好地預(yù)測(cè)衰竭心臟的不同病理狀態(tài)，且具有作為疾病風(fēng)險(xiǎn)基因、診斷預(yù)后標(biāo)志物［54］和治療靶標(biāo)的潛能［55］。lncRNAs不僅定位于細(xì)胞內(nèi)，還會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外，可以在血液、尿液或活組織中檢測(cè)lncRNAs 的含量，幫助疾病的早期診斷及預(yù)后評(píng)估［56］。Zhou 等［57］通過(guò)受試者工作ROC 曲線AUC分析，血清中MIAT 水平可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)HCM 疾病的發(fā)生及預(yù)后。因此，可以通過(guò)檢測(cè)內(nèi)源性lncRNAs 的含量，以非侵襲性監(jiān)測(cè)的方式來(lái)預(yù)知纖維化的發(fā)生、發(fā)展。

調(diào)控lncRNAs 的水平可一定程度上緩解心肌纖維化，因此lncRNAs可作為強(qiáng)有力的潛在治療靶標(biāo)［55］。迄今為止，在siRNA［19］、反義寡核苷酸［58］、gapmeR［26］、shRNA［52］、CRISPR/Cas9［27］、過(guò)表達(dá)［20］等技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，許多l(xiāng)ncRNAs潛在的治療作用在動(dòng)物模型上已得到驗(yàn)證。例如，在不干擾正常生理機(jī)能的前提下，采用siRNA 或反義寡核苷酸下調(diào)MALAT1，能有效地對(duì)抗發(fā)育后任何時(shí)期的代謝壓力，改善心腎并發(fā)癥。然而，暫未能找到理想的MALAT1 siRNA 或反義寡核苷酸的傳遞介質(zhì)或載體，這給臨床應(yīng)用帶來(lái)了障礙［58］。值得一提的是，除了lncRNAs 本身可以作為藥物治療，現(xiàn)有的藥物也可通過(guò)干預(yù)lncRNAs的表達(dá)水平發(fā)揮療效。研究者發(fā)現(xiàn)藥物己酮可可堿（PTX）呈劑量依賴(lài)性下調(diào)大鼠體內(nèi)的lncRNA-00654 含量，通過(guò)lncRNA-00654 /miR-133/SOX5 緩解缺血再灌注后的心臟損傷，升高心肌c-kit+細(xì)胞數(shù)量［59］。

4 總結(jié)與展望

LncRNAs 主要通過(guò)與DNA、RNA 或蛋白質(zhì)的相互作用，調(diào)控心肌纖維化相關(guān)基因的表達(dá)，影響心臟細(xì)胞行為及ECM 環(huán)境，體現(xiàn)了lncRNAs 在心肌纖維化進(jìn)程中的重要性。但由于lncRNAs 的表達(dá)模式特殊，lncRNAs難以在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)有效的功能喪失或獲得，大多l(xiāng)ncRNAs在心肌纖維化中的功能研究仍停留在體外。其次，lncRNAs的序列保守性差，從臨床前動(dòng)物模型獲得的lncRNAs需進(jìn)行人類(lèi)同源性鑒定，這給轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究帶來(lái)了挑戰(zhàn)［42］。此外，lncRNAs的調(diào)控功能復(fù)雜，在多數(shù)情況下，發(fā)揮調(diào)控活性的不是lncRNAs 本身，而是lncRNAs 基因座上的轉(zhuǎn)錄行為或DNA 元件。因此，難以通過(guò)準(zhǔn)確定位lncRNAs 介導(dǎo)的調(diào)控過(guò)程來(lái)評(píng)估lncRNAs的治療效果［11］。

近年來(lái)，雖以RNA 為基礎(chǔ)的治療方法發(fā)展迅速，尤其在腫瘤或傳染病領(lǐng)域，甚至投入了臨床試驗(yàn)。但在心血管疾病領(lǐng)域中發(fā)展較緩慢［58］，心肌纖維化的相關(guān)研究也處于相對(duì)滯后。LncRNAs 作為基因組轉(zhuǎn)錄的重要產(chǎn)物，大部分都沒(méi)有進(jìn)行功能表征，且新發(fā)現(xiàn)的lncRNAs 數(shù)量還在急劇增加中。因此，如果能夠以lncRNAs 為靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)藥物，或者發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物，可以為心肌纖維化的診療帶來(lái)更廣闊的應(yīng)用前景。