李雯，蔣虎剛，王新強，嚴春艷，陳玉林，黃倩，趙信科,2

1.甘肅中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結合學院，甘肅蘭州 730101；2.甘肅中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院中西醫(yī)結合心血管臨床醫(yī)學中心，甘肅蘭州 730000

心肌梗死（myocardial infarction，MI）是心肌組織的缺血性壞死，一般是指血供大量減少或中斷后出現(xiàn)心肌損傷、壞死的臨床證候，是最常見、危害最大的心血管疾病之一[1]。心肌細胞缺血性壞死激活神經(jīng)內分泌系統(tǒng)，誘導部分基因表達異常，導致心肌重構。心肌纖維化（myocardial fibrosis，MF）是心肌組織對缺血刺激產(chǎn)生的一種自我修復的過程。在MI 早期，可形成瘢痕，防止心臟破裂；在MI 后期，隨著細胞外基質（extracellular matrix，ECM）的過度蓄積，無收縮功能的瘢痕組織替代受損的心肌，心室順應性下降[2]。MI 早期局灶性纖維化瘢痕的形成促使心肌愈合，防止心臟破裂，存活的心肌細胞可代償性維持正常心臟功能，晚期逐漸演變成MF。心肌梗死后心肌纖維化（cardiac fibrosis after myocardial infraction，CFMI）直接影響MI 的預后與轉歸，也是心肌重構的重要指標。MF 幾乎與每種類型的心肌疾病相關，是各種心血管疾病的晚期病理生理表現(xiàn)。在病理條件下，心肌成纖維細胞增殖分化為肌成纖維細胞，產(chǎn)生過量的ECM，形成膠原豐富的纖維化瘢痕[3]。研究發(fā)現(xiàn)，CFMI 的潛在機制包括轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、內皮素-1、血管緊張素Ⅱ（angiotensin Ⅱ，AngⅡ）、血小板源性生長因子及心肌ECM 的過量產(chǎn)生和沉積，ECM 包括Ⅰ型膠原（collagenⅠ，ColⅠ）、Ⅲ型膠原（collagen Ⅲ，ColⅢ）、基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）2 和MMP9[4]。

長鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一類長度大于200 個核苷酸的非編碼RNA，在轉錄、調節(jié)、分化、細胞重編程等過程中發(fā)揮重要作用[5]。lncRNA 的基因調控機制較為復雜，涉及基因表達的激活和抑制及染色質結構的調控[6]。研究證實，lncRNA 主要通過以下方式調控基因表達：①染色質修飾，通過染色質相互作用和重塑調節(jié)轉錄程序；②轉錄水平調控，lncRNA 可調節(jié)轉錄因子、RNA聚合酶活性；③轉錄后水平調控，lncRNA 可調節(jié)mRNA 轉錄后各環(huán)節(jié)；④表觀遺傳學水平，lncRNA可影響基因甲基化、乙?；揎椀萚7-9]。近年來，lncRNA 的表達與調控作用逐漸成為研究熱點。lncRNA 在CFMI 中扮演重要角色，可通過多種途徑調控CFMI 進程。本文將對lncRNA 在CFMI 中的調控作用作一綜述。

1 lncRNA 通過介導微RNA 調控CFMI

微RNA（microRNA，miRNA）是一類序列高度保守的內源性單鏈非編碼小分子RNA，可干預多種細胞信號通路的生理和病理過程[10]?，F(xiàn)已證實，多種miRNA 可調節(jié)CFMI 的不同分子和信號通路[11]。lncRNA通常含有與miRNA互補的結合位點，與miRNA結合，充當miRNA 海綿，間接調控靶向miRNA 特定蛋白編碼基因的表達[12]。lncRNA 通過吸收靶miRNA，減輕miRNA 對靶基因的抑制作用?！案偁幮詢仍葱訰NA 假說”便是基于這一作用機制提出的。

1.1 lncRNA H19 與CFMI

lncRNA H19 是一種母本表達的印跡基因，也是少數(shù)人和小鼠之間保守度極高的lncRNA，在細胞增殖和分化調控中發(fā)揮關鍵作用[13]。lncRNA H19 在胚胎發(fā)育過程中高度表達，且在成人骨骼肌和心臟中表達[14]。lncRNA H19 在體內的表達使ECM 組分的轉錄發(fā)生變化。心肌損傷后，lncRNA H19 調控膠原和纖維連接蛋白等ECM 組分，從而調節(jié)CFMI。Choong 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA H19 通過抑制Y 盒結合蛋白-1，特異性調節(jié)Col Ⅰ的表達，促進CFMI。Zhang 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，MI 后，lncRNA H19 的表達顯著下調，而心肌成纖維細胞損傷后高度富集并廣泛上調。敲除lncRNA H19 的直接結合靶點miRNA-22-3p后，MI 面積顯著縮小，CFMI 減輕且心功能改善。綜上所述，lncRNA H19 通過靶向調控miRNA-22-3p促進CFMI。

1.2 lncRNA MHRT 與CFMI

研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 肌球蛋白重鏈相關RNA 轉錄本（myosin heavy chain associated RNA transcript，MHRT）在成人心臟中大量存在，可抑制心肌細胞凋亡，在多種惡性疾病中表達異常，在MI 患者中表達顯著上調[17]。MHRT 基因敲除后，心肌細胞凋亡顯著增加。miR-3185 是lncRNA MHRT 的靶基因，Lang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，過表達lncRNA MHRT 將促進心肌組織膠原蛋白的生成和心肌組織心肌成纖維細胞的增殖，促進CFMI；同時，過表達lncRNA MHRT 將降低miR-3185 的表達，逆轉miR-3185 對TGF-β1 的抑制作用，促進CFMI；過表達miR-3185 可抑制TGF-β1 誘導的ColⅠ和Col Ⅲ上調，改善CFMI。

1.3 lncRNA MIAT 與CFMI

心肌梗死相關轉錄本（myocardial infarction associated transcript，MIAT）是一種高度保守的哺乳動物lncRNA[19]。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA MIAT 參與各種生理和病理過程，包括神經(jīng)元發(fā)育、核小體形成、微血管功能障礙及MI 等[22]。miR-24 是lncRNA MIAT的靶基因，F(xiàn)urin 是miR-24 的靶基因，表達趨勢與miR-24 相反。Furin 通過介導TGF-β1 支配CFMI 的進展。Qu 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在MI 后或行AngⅡ治療后，MIAT、Furin、TGF-β1 的表達均升高；在MIAT敲除后，F(xiàn)urin、TGF-β1 的表達則降低。此外，在MI 模型中，敲除MIAT 并過表達miR-24 后，MF 被顯著抑制，心功能顯著改善。

1.4 lncRNA n379519 與CFMI

Huang 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA n379519 的基因組序列在哺乳動物中高度保守，并參與纖維化相關基因的調控。lncRNA n379519 的潛在結合位點包含miR-30，二者表達趨勢相反。沉默lncRNA n379519可改善心肌間質纖維化和收縮功能，減少膠原沉積，減緩CFMI 進程，對心臟起到保護作用。Wang 等[23]發(fā)現(xiàn)，lncRNA n379519 在MI 小鼠的心肌成纖維細胞中表達顯著上調；lncRNA n379519 基因敲除后，膠原蛋白的產(chǎn)生得到抑制，心功能得以改善。此外，在動物模型中過表達miR-30，可降低結締組織生長因子水平，減少膠原沉積；當miR-30 表達降低時，促纖維化基因的抑制得到增強[24]。

1.5 lncRNA PFL 與CFMI

lncRNA NONMMUT022555，即lncRNA PFL，是一種促纖維化 lncRNA。lncRNA PFL 的靶點miRNA let-7d 是一種抗纖維化的miRNA，血小板活化因子受體Ptafr 是let-7d 的直接靶點。Liang 等[25]發(fā)現(xiàn)，在MI 小鼠模型中，lncRNA PFL 表達顯著上調后將促進心肌成纖維細胞的形成；敲除lncRNA PFL 可減輕MI 小鼠的MF，改善心功能；過表達lncRNA PFL 后，let-7d 的表達和活性降低，通過競爭性結合let-7d，抑制Ptafr 的表達，增加細胞活力，促進心肌成纖維細胞-肌成纖維細胞轉化，導致CFMI 的形成，加重心臟重構和心功能障礙。

1.6 lncRNA SNHG7 與CFMI

小核RNA 宿主基因7（small nuclear RNA host gene 7，SNHG7）是惡性腫瘤的潛在分子標志物[26]。CFMI 在MI 后表達上調，miR-34-5p 是lncRNA SNHG7 的靶點，miR-34-5p 通過靶向Rho 相關卷曲螺旋蛋白激酶1（Rho-associated coiled coil-containing protein kinase 1，ROCK1），抑制心臟心肌成纖維細胞的纖維生成。ROCK1 是TGF-β 信號通路的關鍵效應因子，破壞其基因可減輕MF[27]。Wang 等[28]研究發(fā)現(xiàn)，過表達lncRNA SNHG7 可抑制miR-34-5p 的表達，促進細胞增殖和心肌成纖維細胞-肌成纖維細胞轉化，沉默lncRNA SNHG7 可減輕CFMI，消除心臟重構，改善心功能。

1.7 lncRNA XIST 與CFMI

lncRNA X-非活動特異性轉錄本（X-inactive specific transcript，XIST）在心臟肥大小鼠中高度表達，通過靶向miRNA 的上調，促進心肌肥大的進展，并在纖維化的調節(jié)中發(fā)揮重要作用[29]。miR-155-5p 是lncRNA XIST 的潛在靶點之一，lncRNA XIST 可直接靶向調節(jié)miR-155-5p 的表達。Zhang 等[30]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA XIST 沉默后，miR-155-5p 表達下調，失去對心肌成纖維細胞中ColⅠ、Col Ⅲ和α-平滑肌肌動蛋白表達水平的抑制作用，促進心肌成纖維細胞的增殖及纖維化相關蛋白的表達。

1.8 lncRNA GAS5 與CFMI

lncRNA 生長抑制特異性轉錄本5（growth arrestspecific transcript 5，GAS5）在細胞增殖、生長阻滯、細胞凋亡、腫瘤轉移等多種生物學過程中發(fā)揮重要作用[31]。lncRNA GAS5 在MI 中下調。Tao 等[32]研究證實，在體外lncRNA GAS5 表達上調，可通過分泌miR-21 抑制心肌成纖維細胞的激活。Akkoc 等[33]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA GAS5 可增強MI 模型大鼠的心功能，減輕病理損傷，減少心肌細胞凋亡，抑制CFMI 的發(fā)生。在纖維化心肌中過度表達lncRNA GAS5 可顯著增加磷酸酶和緊張素同系物的表達，并降低MMP-2、α-平滑肌肌動蛋白和Col Ⅰ的表達。α-平滑肌肌動蛋白的表達反映心臟心肌成纖維細胞的激活[34]。綜上所述，lncRNA GAS5 通過靶向miR-21 抑制CFMI。

2 lncRNA 通過介導TGF-β 信號通路調控CFMI

TGF-β 信號通路是CFMI 的主要通路。TGF-β通過與Ⅰ型和Ⅱ型TGF-β 受體結合發(fā)揮作用，激活Smad2 和Smad3。Smad 蛋白是TGF-β 家族從細胞膜受體到細胞核的胞內信號轉導分子[35]。TGF-β1 對下游信號通路的調控包括依賴于Smad 蛋白的經(jīng)典信號通路途徑及不依賴于Smad 蛋白的非經(jīng)典信號通路途徑，其中經(jīng)典信號通路途徑為主要調控通路[36]?；罨腟mad2、Smad3 可與Smad4 結合，這些異質復合體轉移到細胞核，并作為轉錄因子發(fā)揮功能，觸發(fā)促纖維化基因轉錄[37-38]。TGF-β1 是心臟損傷性纖維化中ECM 沉積的中樞調節(jié)因子。

2.1 lncRNA 554 與CFMI

lncRNA NONMMUT022554，即lncRNA 554。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 554 在TGF-β1 誘導的小鼠肺纖維化組織和肺成纖維細胞中表達升高[39]。Luo 等[40]在MI 小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，lncRNA 554 在MI 后第3 天表達上調，在第14 天達到峰值并保持不變。與心肌細胞相比，lncRNA 554 在心肌成纖維細胞中的表達高度富集。體外敲減lncRNA 554 可顯著下調TGF-β1和Smad3 的表達，降低心肌成纖維細胞遷移和ECM的基因水平，減輕CFMI，保護心功能；但lncRNA 554通過TGF-β1 信號通路介導CFMI 的具體機制有待進一步驗證。

2.2 lncRNA ZFAS1 與CFMI

研究發(fā)現(xiàn)，鋅指蛋白反義鏈1（zinc finger antisense 1，ZFAS1）可促進細胞增殖、遷移和上皮間質轉化，被認為是一種新型的腫瘤相關lncRNA，對多種腫瘤具有調控作用[41]。MI 后，lncRNA ZFAS1 表達上調。焦磊等[42]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA ZFAS1 對CFMI 具有調控作用。在離體實驗中，敲減lncRNA ZFAS1 后，在AngⅡ誘導的心肌成纖維細胞中，TGF-β1 和ColⅢ表達顯著降低；在心肌細胞特異性過表達lncRNA ZFAS1 的轉基因小鼠心臟組織中，膠原出現(xiàn)沉積，α-平滑肌肌動蛋白、ColⅠ、Col Ⅲ的表達顯著升高。綜上所述，lncRNA ZFAS1 通過靶向TGF-β1 促進CFMI，但具體機制仍待進一步研究。

3 lncRNA 通過介導相關蛋白調控CFMI

lncRNA 可與蛋白相互作用調控CFMI。lncRNA與在大腦中高度表達的RNA 結合蛋白結合，形成大量的lncRNA/RNA 結合蛋白，補充各種蛋白質復合物，影響其定位、代謝及活性。

3.1 lncRNA Wisper 與CFMI

lncRNA Wisper 是聚腺苷化和多外顯子富集心肌成纖維細胞的轉錄本，是心肌成纖維細胞增殖、遷移和生存的特異性調節(jié)因子。Micheletti 等[43]對增強子及其相關轉錄本進行研究，發(fā)現(xiàn)敲減lncRNA Wisper 可延緩CFMI 的病理進程，防止受損心臟的不良重塑。MI 后，lncRNA Wisper 表達上調。T 細胞凋亡抑制相關蛋白（T-cell inhibitor of apoptosis-related protein，TIAR）作為一種lncRNA Wisper 相關蛋白，通過促進長纖維原性2-氧戊二酸5-雙加氧酶的生成，影響CFMI。lncRNA Wisper 在體內的沉默抑制CFMI進程和心功能障礙，調控心臟心肌成纖維細胞的基因表達程序，對ECM 沉積、增殖和生存至關重要。綜上所述，lncRNA Wisper 通過靶向TIAR 蛋白促進CFMI。

3.2 lncRNA Safe 與CFMI

Hao 等[44]研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA AK137033（即lncRNA Safe）是CFMI 發(fā)展過程中TGF-β 信號通路的關鍵“中介”。抑制lncRNA Safe 即可抑制TGF-β 誘導的心肌成纖維細胞增殖的激活，抑制心肌成纖維細胞和肌成纖維細胞轉化和膠原的分泌，從而抑制CFMI，改善心功能。MI 后，lncRNA Safe 表達上調，促進SFRP2 的RNA 保持穩(wěn)定，敲除SFRP2 在TGF-β誘導的CFMI 中具有保護作用。研究發(fā)現(xiàn)，RNA 結合蛋白人類抗原R（human antigen R，HuR）可誘導纖維化，而抑制HuR 可改善CFMI、左心室功能障礙和重構[45]。lncRNA Safe 通過形成Safe-SFRP2-HuR復合物，增加SFRP2 mRNA 穩(wěn)定性，促進其蛋白在心肌成纖維細胞中表達。Safe-SFRP2-HuR 復合物介導的SFRP2 mRNA穩(wěn)定性是lncRNA Safe調節(jié)CFMI的潛在機制。

4 總結與展望

目前，人們對CFMI 的發(fā)病機制有一定程度的了解，但對CFMI 的病理生理學特點及心肌成纖維細胞的認識尚不夠全面。CFMI 的治療仍缺乏行之有效的臨床措施，需對CFMI 的細胞和分子機制開展進一步研究以確定調節(jié)分子和靶點。研究發(fā)現(xiàn)，lncRNA 充當miRNA 海綿的角色，通過介導TGF-β 信號通路，促纖維化基因轉錄，形成lncRNA 與蛋白復合物等，促進或抑制CFMI。深入研究lncRNA 功能對從多層面、多角度推進CFMI 的治療具有重大意義。迄今仍有很多CFMI 的作用機制未被發(fā)現(xiàn)，建立高效、科學的系統(tǒng)方法，研究lncRNA 在CFMI 中的調控機制是當前的研究重點，這將為CFMI 的治療提供新思路。