微小核糖核酸在产科疾病的研究进展

1 miRNA生成和作用机制

miRNA是一类内源性的、物种间保守的、具有时空组织特异性的、长度为18-24nt的非编码小分子RNA[1]。1993年，科学家们首次在秀丽新小杆线虫中发现了具有调节其发育时序性的miRNA,即lin-4。lin-4与靶mRNAlin-14的3，UTR反向互补结合，从而抑制了lin-14基因的翻译[2]。第2个miRNA let-7也于2000年被发现[3],其与lin-4和daf-12基因的3，UTR互补配对结合，进而抑制靶mRNA的翻译。

动物中的miRNA的生成是一个多步骤的复杂进程，大致可分为3个阶段：(1)核内miRNA基因在RNA聚合酶Ⅱ的作用下转录出一个长的初级转录本，即primary-miRNA(pri-miRNA),长度从几百至几千核苷酸不等，此初级转录本含有成熟的miRNA及多个茎环结构；(2)primary-miRNA被RNaseⅢDrosha和 DGCR8形成的蛋白复合物识别并剪切形成具有发卡结构、长度约为70nt的前体miRNA，即precusor-miRNA(pre-miRNA);(3)pre-miRNA被转运蛋白Exportin-5从细胞核转运至细胞质中，细胞质中的RNase Ⅲ Dicer酶及结合蛋白将pre-miRNA切割成长度约为22nt的双链miRNA。随后，双链迅速解螺旋，其中一条链降解，另一条链即为成熟的miRNA。成熟的miRNA结合RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC)后再与靶基因结合发挥转录后调控作用[4]。

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图1

miRNA主要以两种方式抑制靶基因的表达：靶mRNA的剪切降解和翻译抑制。RISC中的AGO蛋白引导miRNA识别靶基因，当miRNA序列与靶mRNA序列完全配对时引起靶mRNA的剪切和降解，这种情况多见于植物中。而部分碱基互补配对(通常是miRNA的“种子序列”即第2-8nt与靶mRNA的结合)则倾向于抑制靶mRNA的翻译，此种作用多见于动物中[5]。以前的研究认为，成熟的miRNA只与靶mRNA的3’UTR结合发挥调控作用，然而近来的研究表明miRNA还可与5’UTR及CDS(Coding sequence的缩写，是编码一段蛋白产物的序列)结合[6-7]，这表明miRNA可通过多种复杂的途径来调控基因的表达从而影响生命过程。

  

图2

目前，每个miRNA分配前缀“miR”，后面是代表命名顺序的数字。miRNA通常在表示生物体的三个字母前(例如hsa-miR-121是人(Homo sapiens)miR-121，而mmu-miR-121是小鼠(Mus musculus)miR-121)。关于miRNA命名系统以及miRNA序列的其他信息可以在miRNA数据库例如miRBase中找到[8]。

2 胎盘miRNA与疾病发生的关系

miRNAs调节大量植物和动物的基因表达。胎盘miRNAs在进化上出现较晚而且只有在哺乳动物中被发现。miRNA序列和它们的靶mRNA在不同的物种之间可能不同而且有些miRNAs仅在人类中能够发现。人胎盘表达不同的miRNA谱，其特征在于大部分miRNA衍生自人类中两个最大的miRNA簇，即染色体14miRNA簇(C14MC)和染色体19miRNA簇(C19MC)[9]。人胎盘组织表现出特异的miRNA表达模式，这种怀孕期间的动态变化会反映至孕妇的血浆中[10]。使用芯片和新一代测序技术，明确了许多RNA基因，包括micro-RNA,长非编码RNA和循环RNA。这些基因之间不仅可以相互作用而且可以调节蛋白功能以修改基因的表达和信使RNA的蛋白质翻译。转录组基因分析用于先兆子痫、胎儿宫内生长受限、早产的胎盘发育以及胎盘功能障碍的病理机制。全基因组基因表达分析也被用于确定这些疾病的预后和诊断的生物学标志[11]。

胎盘是哺乳动物妊娠的重要器官，其发育和功能的异常与人类的妊娠相关性疾病密切相关。

对于我们来说，共享经济的监督管理是一种比较重要的方式。因为共享经济产品主要的生产目的就是为人们进行服务，人们通过使用共享经济产品不仅仅可以提高生活质量还可以满足人们的日常生活需求。但是到目前为止即使政府加入了监管，但是很多方面还是出现了监管不力的情况。在我们的实际生活中发现，这种新型的管理模式随处可见，但是由于这种模式刚刚开始运行，所以很多人对这种共享模式的认知还不够全面。而且共享经济作为一种新生事物，很多时候政府没有全面的履行自己的职责。例如：现阶段城市中出现的共享单车，很多人在使用之后都不会将车停到停车位，导致车辆的随意摆放，给城市造成了交通影响。

Zhang JT等[19]运用定量反转录聚合酶链反应的方法分析比较67例巨大儿胎盘组织及64例正常胎盘组织中miRNA的表达，结果说明miR-21高表达及miR-143的低表达预测了巨大儿的风险，miR-21、miR-143可能成为导致巨大儿发生的重要依据。

在监测大体积混凝土的温度时，要将测温线与仪器配套起来使用，因为测温线的规格不同，选择测温线长度要根据承台的尺寸进行。浇筑完成承台混凝土后，要每天观测其养护期的情况，通常在第一天要观测两次，其后可以两小时观测一次，对环境温度和测温时间进行记录，并在多次测量后对数值变化不大的数值进行记录。在测温结束后，进行数据的汇总，并根据温度变化进行曲线绘制[2]。

在你心目中，端午节是什么样子？在我看来，端午节如诗如画，两岸一片笙歌，水中蛟龙飞驰；端午节如梦如幻，千人竞渡，万人欢歌；端午节如风如影，浪花激荡人心，船桨划出荣耀；端午节如痴如醉，是家乡的锣鼓、乡音、浓情。

双酚A，也称BPA，它能导致内分泌失调，威胁胎儿和儿童的健康。De Felice等[18]对暴露于双酚A环境中导致胎儿畸形而行治疗性流产的患者，对其胎盘组织进行基因组miRNA的表达进行分析。发现从生活在污染地区的孕妇到因胎儿畸形而接受治疗性流产的胎盘组织中，其BPA的累积与miR-146a的表达相关，miR-146a显著过度表达。该研究采用多种生物信息学工具来预测miR-146a的靶基因并研究其生物学功能和下游通路，认为miR-146a可以作为与环境污染相关疾病的生物学标志。

2.4 miRNA与妊娠期糖尿病(GDM) Li J等[20] 通过微阵列分析以及实时定量分析的方法对正常妊娠及妊娠期糖尿病(GDM)胎盘组织中的miRNA的表达进行分析，结果发现在GDM的样本中有9种miRNA的表达显著异常：miR-508-3p上调，miR-27a、miR-9、miR-137、miR-92a、miR-33a、miR-30d、miR-362-5p、miR-502-5p均下调。生物信息学方法显示，miRNA的靶基因涉及EGFR-PI3K-AKT通路即表皮生长因子受体-磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B通路。这一一级信号级联在胎盘组织中的发育及胎儿的生长方面起到了相当重要的作用。并发现在GDM的胎盘组织中EGFR、PI3K、和phospho-AKT的蛋白水平上调的，PIKfyve显著下调，并明确PIKfyve(指含有磷脂酰肌醇激酶)是miR-508-3p的直接目标。

2.2 miRNA与唐氏综合症 Lim JH等[15]用微阵列技术对正常及21三体综合症胎盘组织样本中的miRNAs的表达进行分析，结果显示：21三体综合症组织中有34种miRNAs的表达显著不同(16种上调，18种下调)。预测在上调miRNAs的7434种靶基因以及下调miRNAs的6071种靶基因中，76种靶基因位于21号染色体(10种由下调miRNAs调控，34种由上调miRNAs调控，32种由上述两种miRNAs共同调控)。这些位于21号染色体的靶基因与唐氏综合症和唐氏综合症相关异常疾病密切相关，如智力发育迟缓、神经行为学异常以及先天性异常等。唐氏综合症胎盘中不同miRNAs的表达可能与唐氏综合症发病机制的各种调控通路相关。Lim JH等[16]也使用微阵列技术进行研究，发现21三体综合症胎盘组织中mir-498、mir-379、mir-127簇表达上调，在上调的miRNAs中mir-1973和mir-3196的表达明显升高。这两种miRNAs通过调节203个靶基因的功能而参与大脑、中枢神经系统和神经系统的发育。这项研究提示胎盘特殊的miRNAs可以作为21三体综合症无创性产前测试的潜在性生物学标志物。

2.1 miRNA与复发性流产 Wang JM等[12]对天津医科大学第二医院的18例复发性流产及15例正常妊娠妇女的蜕膜及绒毛进行miRNA的水平检测。资料提示：复发性流产的致病过程可能与蜕膜及绒毛组织中miRNA的表达改变有关，特别是has-miR-1和has-miR-372的异常表达可能与复发性流产的发病过程相关，需更大及更进一步的研究去证实。Tang L等[13]运用实时定量聚合酶链反应的方法对20例复发性流产及正常孕妇的绒毛组织进行miRNA-4497的表达检测，结果早期复发性流产病例的miRNA-4497的表达上调，这对于复发性流产发病机理的研究起着非常重要的作用。Dong F等[14]运用人类miRNA微阵列分析的方法对6例复发性流产及6例正常妊娠的绒毛和蜕膜组织miRNA的表达进行分析。复发性流产相较于正常妊娠has-miR-184、has-miR-187、has-miR-125b-2的表达显著升高，而has-miR-520f、has-miR-3175、has-miR-4672显著降低，同时复发性流产蜕膜组织中has-miR-517c、has-miR-519a-1、has-miR-522、has-miR-520h、has-miR-184的表达上调。这些miRNAs的靶基因预测是miRwalk(整合性数据库),推测调控复发性流产的miRNA通过靶基因的作用调节凋亡、血管生成等功能。

2.3 miRNA与妊娠期肝内胆汁淤积症(ICP)、环境污染、巨大儿 妊娠期肝内胆汁淤积症(ICP)主要发生在妊娠的中晚期，其特征是瘙痒和血清胆汁酸水平升高。本病的发病机制尚未完全阐明。在该研究中，Zhang X等[17]对ICP患者胎盘HLA-G(人类白细胞抗原-G)和miR-148a的表达进行了分析。ICP胎盘的HLA-G、mRNA表达水平相较于正常孕妇明显减少并与血清总胆汁酸(TBA)水平呈负相关。同时被观察到ICP的胎盘及外周血中miR-148a的水平显著上调，而且mRNA和HLA-G的蛋白水平与miR-148a水平在胎盘组织中呈负相关，在外周血中不存在这种情况，miR-148a在胎盘中的表达水平与血清TBA水平呈正相关。提示胎盘中的miR-148a可能通过抑制HLA-G的表达而与ICP的发病机制相关。

自证实miRNA在胎盘组织的广泛调控及组织特异性表达以来，许多研究者将兴趣投向miRNA对胎盘基因表达的调控及病理状态下胎盘miRNA的差异性表达。

胰岛素样生长因子2(IGF2)在妊娠期间的胎盘发育过程中起到了至关重要的作用，在这份报告中[21]，主要研究在小鼠胎盘发育过程中调节IGF2基因表达的miRNA的作用。在小鼠的胎盘组织中miR-141-3p和miR-200a-3p的表达与IGF2的表达是相反的。小鼠滋养层干细胞中miR-141-3p和miR-200a-3p的过度表达抑制了内生性IGF2的表达。研究提供的证据和IGF2基因的miRNA调控进一步阐明了miR-141-3p和miR-200a-3p在小鼠胚胎发育中的作用。

2.5 miRNA与子痫前期 子痫前期是妊娠期高血压疾病，导致孕妇相关疾病的发生率和病死率的上升，并且可以引起胎儿宫内发育迟缓等。子痫前期与胎儿宫内发育迟缓的发生与孕早期的胎盘功能缺陷相关。Doridotd等证实[22]几种胎盘miRNAs在胎盘疾病中下调，因此与子痫前期的病理生理学机制有关。研究显示，pri-miR-34a在子痫前期胎盘中过度表达，而且这一现象在早孕期更为显著。探讨了pri-miR-34a的调节机制并显示P53(已知的pri-miR-34a的转录激活因子)在所有的病理胎盘中减少，而且缺氧可以诱导JEG-3细胞pri-miR-34a的表达。还研究了miR-34a基因启动子的甲基化状态，显示缺氧可以诱导JEG-3细胞在72小时甲基化。尽管在子痫前期pri-miR-34a过度表达，但是成熟的miR-34a有显著的下降，提示子痫前期影响了pri-miR-34a的成熟。SERPINA3(丝氨酸蛋白酶抑制蛋白3)，一种与胎盘疾病相关的蛋白酶抑制剂，在胎儿宫内生长受限及子痫前期中表达是升高的，推测在JEG-3细胞中miR-34a的过度表达引起了SERPINA3的下调，所以低水平的成熟miR-34a是引起胎盘疾病SERPINA3上调的重要因素。总之，研究支持了miR-34a在子痫前期发病机制中的作用。

Sun M等[23]通过实时定量PCR对20例先兆子痫及20例正常对照组的胎盘进行miRNA-34a水平进行检测分析，发现先兆子痫组的miRNA-34a的表达显著升高。miRNA-34a在滋养细胞中的作用是通过miRNA-34a在JEG-3滋养细胞系中的过度表达而进行研究的。miRNA-34a在JEG-3细胞中的过度表达抑制了滋养细胞的增殖、迁移和侵袭，并降低了内源性表达。

8月17日，笔者走进冯新云的楼房，她正在给母亲按摩，她说，母亲把她养大不容易，现在是报答母亲的时候了，她要为母亲撑起一片蓝天。

3 小结和展望

miRNA的发现及其对基因表达的广泛影响提高了我们对基因调控网络的理解，因此这种全新的、非编码的、多物种之间高度保守表达的小RNA即成为各生命科学领域学者的研究焦点。胎盘作为维持妊娠和胎儿发育的重要器官，妊娠期间其结构和功能处于不断变化之中，目前已知至少500种不同的miRNA在胎盘滋养层中表达[24]，但大多数miRNA的生物学意义尚不清楚。研究miRNA在胎盘发育过程中的作用可能有助于阐明相关疾病的病因和病理生理过程，从而为预防和治疗提供新的线索。

4 参考文献

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