微小RNA与血小板活化
微小RNA(miRNA)是近年发现的一种高度 保守性、时序性单链非编码小分子RNA。由19~ 23个核苷酸组成,大部分由基因的内含子部位产 生,能通过与对应的靶mRNA 3’端非翻译区(3’ UTR)特异性结合破坏其稳定性,形成非对称RISC 复合物,从而抑制靶mRNA翻译,对基因进行转录 后水平的调控。最近研究发现,miRNA在血小板 高度表达,并参与调控血小板功能,因此在心脑血 管疾病的发生发展过程中起着重要作用。
3.3
miRNA与血小板囊泡相关膜蛋白一8 囊泡相关膜蛋白一8(VAMP一8)是一种血小板内
涵体的囊泡可溶性黏附蛋白受体,参与血小板脱颗 粒。VAMP一8基因编码了血小板致密核颗粒分泌 所必需的囊泡锚定蛋白,是血小板激活必不可少的 物质。Wang等[12]研究VAMP-8基因敲除 (VAMP一8√一)大鼠模型发现,VAMP一8基因缺陷 的血小板在致密颗粒、Q颗粒和溶酶体释放的动力 学上存在明显的缺陷,5一HT分泌也明显被破坏,这 证明VAMP一8对血小板活化、胞质内炎症介质和促 凝物质的释放起着重要的调节作用。 Lewis等[13]对VAMP-8区域的标记和假设有 功能的SNPs进行分析发现,VAMP一8多态性 rsl010在VAMP一8基因转录调控的3’UTRlll
作用。Kannan等[151在血小板内检测了52种与凋 亡相关的miRNA,发现miR-16、miR-150、-151、一 152、一184、-188、-196a、一197和一202表达明显升高, 而let-7a、-7c、-7e、-7f、一79和一7i miRNA在血小板内 几乎检测不到。其中miR-16表达水平升高,可能 通过抑制Bcl-2蛋白表达,促发血小板细胞凋亡形 成。其他miRNA的表达介于两者之间水平。 5展望 miRNAs是后基因组时代的前沿科学课题,已 逐渐被认识是人体内重要的基因表达调控者。非 正常的表达可以成为致病因素,也能为各种疾病治 疗提供新的视角。虽然目前对血小板内miRNA具 体分子机制还不很清楚,但随着研究的不断深入, 必将更加全面、准确地了解这种复杂的基因调控网 络。作为新的特异性基因调节小分子,miRNA不 仅有助于阐明血小板激活病理生理过程及相关疾 病的发病机制,而且会为缺血性心脑血管疾病的发 病机制及临床防治提供新的策略或靶标。
[6]Merkerova M,Belickova M・Bruchova H.Differential
sion of microRNAs hematopoietic cell
lineages[J].Eur J
Haematol,2008,81(4):304-310.
[7]
Bandiera S,Hatem
3.1
是血小板聚集和血栓形成的一个关键因子,是各种 血小板激活剂产生激活信号的最后转导通路,已成 为抗血小板治疗的靶标[1…。Muller等【11J通过克隆 携带有在3’端UTR结合了let一7a靶序列的整合素 印质粒,发现let一7a能抑制整合素口3基因的表达, 导入let一7a反义miRNA可以升高整合素B3基因的 表达。如果通过let-7a可以抑制或降低糖蛋白Ⅲa 的表达。从而阻断血小板聚集的最后通路,则可能 成为预防血栓形成的一个新手段。
2270.
II
a
in
platelets[J].Transfusion,2007,47(12):2260-
[9]Landry P,Plante I,Ouellet
croRNA
pathway in
DL,et
a1.Existence of
a
mi—
anucleate
platelets[J].Nat
Struct
‘271’
不十分明确,认为其主要作用机制为:miRNA通 过RISC与靶基因mRNA的3’端UTR区互补结 合,在动物中则多数是通过两者的不完全互补结 合,抑制靶基因tuRNA的翻译,进而影响靶基因 蛋白的表达[7]。整合素B3等蛋白质的合成,其编码 基因也是以mRNA的形式存在于血小板内部,其 转录过程和蛋白表达调控与pre-miRNA调控存在 着密切相关¨]。在血小板黏附、聚集、激活过程中, 有许多重要受体蛋白和黏附蛋白参与其中,大量研 究证实,miRNA可能作用于这些黏附、受体蛋白相 应的mRNA,参与基因表达调控,对血小板活化调 节起着重要作用。
intervention
1
不同的是,miRNA与靶mRNA的结合只需要5’端 的2~8个碱基与mRNA3’端互补配对[2]。大量研 究表明,miRNA通过激活相关基因调控而发挥作 用;但也有研究证实,miRNA通过抑制相关基因的 表达调控而发挥作用b“]。
2
miRNA在血小板起源与表达 血小板从巨核细胞中脱落而来,血小板内部
及P2Y12 mRNA的3 7端UTR在HEK293细胞中
区,含有miR一96和miR一15的假定结合位点,
VAMP一8 rsl010多态性A变异可能降低了茎环结
构的稳定性,增强miR一96的结合,影响mRNA的 翻译。Kondkar等[14]对288名健康人血清进行血 小板聚集反应研究,根据血小板聚集率的高低将人 群分为高反应组和低反应组。通过检测不同组血 小板RNA水平,结果发现,血小板反应性不同组间 血小板mRNA图谱存在明显差异,血小板高敏组人 群血小板内VAMP一8/v—SNARE的mRNA水平明 显较高,是低反应组的4.8倍,VAMP一8蛋白是低 反应组2.5倍。研究还发现,VAMP一8单核苷酸多 态性与血小板反应性相关,并呈年龄依赖性。miR一 96存在于血小板内,并可能与VAMP-8
Mol
BioI,2009,16(9);961—966.
[i03
Dobrzycki S,Kralisz P,Nowak K,et a1.Transfer with GPⅡ b/m
a
inhibitor titofiban for primary
VS.on-site
percutaneous coronary
mRNA 3’~
高表达,突变型miR一223基因水平明显升高后,突 变型P2Y12mRNA的水平也明显升高,提示miR一 223可能调控血小板内P2Y12mRNA的表达。研 究还证实,miR-223可能通过效应蛋白A902- miR一223复合物调节P2Y12的表达。其中 P2Y12mRNA的3’端UTR被预测至少还可以成为 4种miRNA作用的靶点(包括let-7i、miR-21、miR- 221和let一79),miRNAs通过这些作用靶点调节 P2Y12的表达,从而影响血小板的激活聚集功能。
miRNA的起源及表达过程,则是从巨核细胞胞质中 就已存在的pre-miRNA开始,经过Dicer酶,TRBP2 酶,A902酶等加工过程形成成熟的miRNA,并最终形 成miRISC发挥抑制作用。血小板在巨核细胞miR- NA的形成过程与其他的有核细胞一致,仍然保留了 巨核细胞遗留下来的少量pre-mi-RNA,可以进行蛋 白质生物合成,而血小板来源于巨核细胞,其具有巨 核细胞胞质的相关结构与功能,但Drosha酶和辅助 因子DGCR8在血小板中检测不到,这决定了血小板 的无核特性。正因如此,miRNA在血小板内的起源 与表达机制过程非常值得探讨。 Edelstein等口]通过微阵列芯片数据库在19名 志愿者中发现,血小板内存在750种miRNA,其中 miR-150、miR-155、miR一126和miR-146a的含量最 为丰富。Merkerova等№3通过qRT-PCR检测技术 发现,在外周造血细胞系中含有不相同的miRNA的 表达,并检测了在各个外周造血细胞系中miRNA 表达情况。结果发现,在所有外周血细胞系中, miR-16和miR-142-3p高表达;miR一451在网织红 细胞中表达调控最高,而在血小板、粒细胞及单核 细胞中miR一223表达最高,B淋巴细胞和T淋巴细 胞中miR一150表达最高。
silencing
complex,RISC)中,其中一条成熟的单链
miRNA保留在这一复合体中发挥作用,成熟的 miRNA通过碱基配对结合到与其互补的mRNA 的位点,实现调控基因表达。如果两者的结合是不 完全互补配对,对mRNA的翻译起抑制作用,最 后,mRNA因失去稳定性而降解。与siRNA作用
3.2
非编码区结合,miR-96过表达可呈剂量依赖性引起
VAMP_8 mRNA及蛋白水平下降,提示miR一96对 于VAMP一8 mRNA可能起降解作用,从而可降低
miRNA与血小板整合素受体 miRNA与血小板整合素受体在血栓形成过程
中,整合素63(糖蛋白Ⅱb/Ⅲa)起着极其重要的作 用。整合素p3与其配体结合,经“由内到外”的信号 激活后,向胞内传递细胞增殖、迁移或生存信号,与 纤维蛋白原的亲和力显着增加,引起血小板聚集,
bp
miRNA与黏附受体激动剂
血小板活化后,分泌出一系列黏附受体激动 剂,如:二磷酸腺苷(ADP),5一羟色胺(5一HT)等。血 小板上的ADP受体主要有2类:P2Y1和P2Y12, 两者均为G蛋白配体受体。虽然P2Y12受体介导 的反应较弱,但在胶原诱导的血小板初始活化调节 过程中却起着至关重要的作用。P2Y12则与蛋白 配体Gi起协同作用,是维持血小板聚集和血栓稳定 的枢纽。P2Y12受体是血小板内部mRNA水平表 达最多的P2系列受体,其通过miRISC中的成熟 miRNA与mRNA的3’端非翻译区(UTR)不完全 性结合,进而影响靶基因蛋白受体的表达。Landry 等[91通过在HEK293细胞中导入携带报告基因的 共表达miR-223和P2Y12表达的基因,研究miR- 223对P2Y12基因表达调控的影响发现,miR一223
E,Lyonnet
to
S,et a1.mieroRNAs
in
diseases:from candidate 2010,77(4):306-313.
modifier
genes[J].Clin