唐淮云，湯麗莎

(連云港市婦幼保健院生殖醫(yī)學(xué)科，連云港 222000)

長鏈非編碼RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)是一種結(jié)構(gòu)與mRNA相似的、長度大于200個核苷酸的非編碼RNA(ncRNA)，分布在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中，近年已成為疾病研究的熱點。雖然lncRNA編碼蛋白能力很低，但它們在印跡調(diào)控、DNA甲基化、細(xì)胞周期、細(xì)胞凋亡、血管生成等生物學(xué)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，參與了很多疾病的發(fā)生發(fā)展。

近年lncRNA在腫瘤、心血管、免疫等重大疾病方面的機制研究取得了矚目進(jìn)展。在胎盤中被識別的lncRNA數(shù)量也日益增加。研究也證實了lncRNA與胎盤發(fā)育存在明顯相關(guān)性，lncRNA可通過影響胎盤形成、子宮胎盤循環(huán)、內(nèi)皮細(xì)胞等功能促使妊娠相關(guān)疾病的發(fā)生。本文總結(jié)了參與妊娠相關(guān)疾病發(fā)生的lncRNA及其作用機制。

一、子癇前期(Preeclampsia，PE)相關(guān)的lncRNA

PE是最常見和嚴(yán)重的妊娠并發(fā)癥之一，是孕產(chǎn)婦和胎兒產(chǎn)前死亡的主要原因[1]，全球發(fā)病率為5%～7%[2]。滋養(yǎng)層細(xì)胞過度凋亡、對子宮壁的不良侵襲、母胎界面螺旋動脈重構(gòu)受損是PE主要的胎盤病理改變[3]。近年，全基因組表達(dá)模式顯示，PE胎盤中存在數(shù)百個lncRNA異常表達(dá)，這些異常表達(dá)的lncRNA可能使其靶基因功能異常，從而影響胎盤功能，導(dǎo)致PE的發(fā)生。

1.通過影響滋養(yǎng)層細(xì)胞功能參與PE發(fā)生的相關(guān)lncRNA：絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞正常侵襲與遷移是胎盤形成、妊娠完成的基本前提，而體內(nèi)微環(huán)境可對絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲、遷移能力進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，調(diào)控胎盤血管的重塑，影響妊娠過程和結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)多個lncRNA參與調(diào)控了這一過程：(1)lncRNA TUG1蛋白在PE患者的胎盤組織中表達(dá)降低。TUG1過表達(dá)促進(jìn)體外兩種滋養(yǎng)層細(xì)胞(HTR-8/SVneo和 BeWo細(xì)胞系)的增殖、侵襲和血管生成，抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞的凋亡。TUG1可以通過改變miR-29b的表達(dá)影響髓樣細(xì)胞白血病-1(MCL1)、血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)和金屬基質(zhì)蛋白酶2(MMP2)的基因表達(dá)和蛋白水平，參與PE的發(fā)生發(fā)展[4]。ZEB2-AS1是PE患者胎盤中異常表達(dá)的新型lncRNA，可通過靶向miR-149/PGF軸，調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細(xì)胞系HTR-8/SVneo的增殖和侵襲潛能[5]。(2)重癥PE患者胎盤組織中Linc00261表達(dá)上調(diào)，通過靶向miR-558/TIMP4軸抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲和遷移[6]。同樣在重度PE的孕婦胎盤組織中FAM99A[7]和SNHG5[8]的表達(dá)水平下調(diào)，體外過表達(dá)FAM99A及SNHG5均可通過靶向Wnt/β-catenin信號傳導(dǎo)促進(jìn)HTR-8/SVneo細(xì)胞的侵襲和遷移。(3)先兆子癇患者的胎盤中l(wèi)ncRNA DLX6-AS1被證實顯著上調(diào)，DLX6-AS1的過表達(dá)顯著降低JEG3和HTR-8/SVneo細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。進(jìn)一步分子機制研究表明，DLX6-AS1可能損害miR-376c/GADD45A軸，降低滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，因而導(dǎo)致先兆子癇的發(fā)生[9]。(4)lncRNA uc003fir與microRNAs相互作用，影響滋養(yǎng)層細(xì)胞對子宮肌層的侵襲，可以作為PE的靶點[10]。

2.通過其他機制參與PE發(fā)生的lncRNA：一項研究發(fā)現(xiàn)，HK2P1和HK2的表達(dá)下調(diào)可能通過抑制糖酵解和削弱蛻膜形成而導(dǎo)致先兆子癇的發(fā)生發(fā)展[11]。HK2是一種參與糖酵解的關(guān)鍵酶，HK2P1或HK2的下調(diào)對子宮蛻膜化具有重要意義。H19 rs217727、rs3741219與rs2107425三種多態(tài)性與PE易感性之間沒有關(guān)系，此外，以上H19的3種多態(tài)性的CTC、TTC和TTT單倍型與PE的較高風(fēng)險相關(guān)[12]，但具體機制不詳。

綜上，lncRNA多通過調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細(xì)胞的功能導(dǎo)致患者胎盤功能異常，從而促使PE的發(fā)生，其與microRNAs相互作用、調(diào)控EGFR-JAK/STAT[13]、MAPK[14]、Wnt/β-catenin等信號通路為目前發(fā)現(xiàn)的主要分子生物學(xué)機制。另有研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA通過介導(dǎo)募集促炎細(xì)胞因子、抑制糖酵解以及自噬等途徑影響PE的發(fā)生發(fā)展。具體詳見表1。

表1 PE患者胎盤組織異常表達(dá)的lncRNA

二、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(Recurrent miscarriage，RM)相關(guān)的lncRNA

RM是指與同一伴侶遭受3次或3次以上自然流產(chǎn)。RM病因復(fù)雜，已明確的病因包括解剖因素、遺傳因素、內(nèi)分泌因素、血栓前狀態(tài)、感染因素、免疫性因素等。據(jù)估計，仍有50%的RM病因不明，表觀遺傳和環(huán)境中的一些未知因素可能與RM存在相關(guān)性。lncRNA可通過表觀修飾參與X染色體沉默、基因組印跡、染色體劑量補償效應(yīng)等關(guān)鍵生命活動，對于胚胎的順利發(fā)育和組織細(xì)胞正常分化發(fā)揮了特殊作用[15-16]。但lncRNA在RM中的作用機制研究仍然處于初始階段，絕大多數(shù)分子調(diào)控機制尚不明確。

1.感染、炎癥與RM：Wang等[17]收集自然流產(chǎn)和人工流產(chǎn)的胚胎和蛻膜，并用全基因組lncRNA微陣列分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)感染和炎癥通路在流產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，推測孕婦發(fā)生的大多數(shù)亞臨床感染和炎癥可能是自然流產(chǎn)的主要的潛在機制。Wang等[18]研究認(rèn)為，趨化因子-細(xì)胞因子途徑可能在自然流產(chǎn)、早產(chǎn)等不良妊娠致病機制中發(fā)揮重要作用。

2.甲基化異常與RM：Ankolkar等[19]發(fā)現(xiàn)，父源印跡控制區(qū)域的甲基化在DLK1-GTL2、MEST(PEG1)、ZAC(PLAGL1)和全基因組的甲基化水平與特發(fā)性復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(Idiopathic Recurrent Spontaneous miscarriages，IRSM)無明顯相關(guān)性，不是診斷IRSM的良好表觀遺傳標(biāo)記。Ankolkar等[20]通過對精子參數(shù)與H19ICR甲基化水平的分析研究發(fā)現(xiàn)，IRSM組與對照組的父親年齡和精液參數(shù)均無顯著性差異，但I(xiàn)SRM組H19 ICR甲基化水平顯著低于對照組。

3.基因多態(tài)性與RM：遺傳因素在反復(fù)流產(chǎn)的易感性中可能起多種作用。研究者通過比較分析RM組和對照組患者兩種lncRNA CCAT2多態(tài)性(rs6983267和rs3843549)的基因分型，發(fā)現(xiàn)lncRNA CCAT2中的rs6983267 G等位基因與RM易感性降低存在相關(guān)性，攜帶兩個不利等位基因的女性比沒有或只有一個不利等位基因者表現(xiàn)出低反復(fù)流產(chǎn)風(fēng)險[21]。SOX2OT基因中的rs9839776 C基因型與復(fù)發(fā)流產(chǎn)風(fēng)險增加之間也存在顯著相關(guān)性[22]。

4.糖酵解與RM：微陣列和GEO數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn)，EPB41L4A-AS1在RM早期胎盤組織中高表達(dá)，在阻斷糖酵解、增強對脂肪酸氧化依賴性等方面有關(guān)鍵作用，通過調(diào)節(jié)HIF-1a和VDAC1的表達(dá)導(dǎo)致代謝重編程，從而影響胎盤發(fā)育，促進(jìn)滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致流產(chǎn)發(fā)生[23]。

5.滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲、遷移功能改變與RM：HOTAIR在RM患者滋養(yǎng)層細(xì)胞中的表達(dá)降低，通過調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細(xì)胞的遷移和侵襲促進(jìn)RM和/或PE的發(fā)生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，TTP/HOTAIR在妊娠早期滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲中是一條調(diào)控新途徑[24]。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)在HOTAIR啟動子區(qū)域發(fā)現(xiàn)兩個YY1結(jié)合位點，YY1通過HOTAIR激活PI3K-AKT信號通路，促進(jìn)MMP2的表達(dá)，增強了滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲和遷移能力，因此HOTAIR可作為治療RM的潛在作用靶點[25]。

三、其他病理妊娠和生殖疾病中的lncRNA

1.lncRNA與妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥(Intrahepatic cholestasis of pregnancy，ICP)：lncRNA在ICP的表達(dá)和功能鮮有研究。研究發(fā)現(xiàn)，Linc02527在ICP患者的胎盤和血清中表達(dá)增加，在HTR8細(xì)胞中過表達(dá)促進(jìn)自噬并增殖；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Linc02527通過miR-3185調(diào)節(jié)ATG5和ATG7的表達(dá)，還可直接與YBX1結(jié)合并激活P21，導(dǎo)致C57小鼠的生長受到阻礙[26]。

2.lncRNA與胎膜早破：到目前為止，胎膜早破的致病機制尚不清楚。微陣列鑒定出lncRNA在早產(chǎn)兒與未足月胎膜早破(PPROM)產(chǎn)婦的胎盤中存在差異表達(dá)，推測lncRNA可能參與了PPROM的發(fā)病過程；功能分析顯示，感染和炎癥反應(yīng)、ECM-受體相互作用、細(xì)胞凋亡、肌動蛋白細(xì)胞骨架和平滑肌收縮是導(dǎo)致PPROM的主要途徑[27]。另有研究發(fā)現(xiàn)，9對泛素-蛋白酶體-膠原(CUP)通路相關(guān)的mRNA和相關(guān)的lncRNA在PPROM和自發(fā)性早產(chǎn)患者胎盤組織中存在表達(dá)差異，表明了CUP途徑與PPROM的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[28]。從自發(fā)性早產(chǎn)和PPROM產(chǎn)婦胎盤中同樣鑒定出差異表達(dá)的lncRNA，通過調(diào)控其相關(guān)mRNA，啟動泛素-蛋白酶體系統(tǒng)與感染-炎癥途徑可能參與其作用機制[29]。

3.lncRNA與生殖：另外，lncRNA在生殖疾病方面的功能也引起了關(guān)注。卵巢早衰(POI)是影響育齡婦女生育能力的主要疾病之一，部分患者病因不清楚。最新研究發(fā)現(xiàn)，HCP5在POI患者顆粒細(xì)胞中表達(dá)降低，通過與YB1相互作用調(diào)節(jié)MSH5轉(zhuǎn)錄和DNA損傷修復(fù)，從而導(dǎo)致顆粒細(xì)胞功能失調(diào)，為POI發(fā)病機理提供了新的表觀遺傳機制[30]。Qiu等[31]也研究了lncRNA Gtl2在種植前發(fā)育中的作用，Gtl2的敲除破壞了滋養(yǎng)層細(xì)胞的生長，并下調(diào)了Dlk1 Dio3印跡區(qū)鄰近基因。另有研究發(fā)現(xiàn)，參與人類早期胚胎發(fā)育的lncRNAs與卵母細(xì)胞成熟以及線粒體功能均有關(guān)[32]。2017年Borensztein等[33]發(fā)現(xiàn)，lncRNA Xist僅在植入前雌性小鼠胚胎的父源X染色體上表達(dá)，并介導(dǎo)該染色體的轉(zhuǎn)錄沉默，表明了在早期胚胎發(fā)育過程中遺傳和表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)X染色體轉(zhuǎn)錄沉默的作用。男性不育是由遺傳、環(huán)境和生活方式多因素共同導(dǎo)致的，臨床發(fā)病率日趨增高。最近的研究表明，印跡基因內(nèi)的差異甲基化區(qū)域異?？赡芘c特發(fā)性男性不育有關(guān)[34]。lncRNA還可以通過競爭性內(nèi)源RNA(ceRNA)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在男性非梗阻性無精子癥的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，可作為治療該疾病的生物標(biāo)記[35]。

四、結(jié)語與展望

與mRNA相比，lncRNA雖然表達(dá)豐度較低，但卻具有更多的細(xì)胞類型及組織特異性，逐漸成為各領(lǐng)域研究熱點，目前在腫瘤機制方面的研究展現(xiàn)出良好的診斷和治療前景。但在病理妊娠及生殖疾病方面lncRNA的研究相對較少。綜合目前研究證據(jù)來看，lncRNA與微小RNA結(jié)合或者通過多種信號通路調(diào)節(jié)胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力，還可以通過促進(jìn)炎癥反應(yīng)、自噬、影響糖酵解等機制參與子癇前期、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)等疾病的發(fā)生發(fā)展，但作用機制仍待進(jìn)一步研究。根據(jù)lncRNA用于腫瘤預(yù)防和治療的研究成果，在生殖、妊娠疾病方向lncRNA有望成為特異性的診斷和治療靶點，提高臨床診治效果，促進(jìn)女性全生命周期生殖健康。