Page 138 - 南京医科大学自然版
P. 138
第44卷第4期
·576 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2024年4月
心肌细胞衍生的外泌体及其 miR⁃126⁃3p、miR⁃23a 心肌功能障碍、心力衰竭(heart failure,HF),最终以
的表达上调,从而促进人脐静脉内皮细胞(human 心血管死亡告终。大约 50 年前的研究就已经确立
umbilical vein endothelial cell,HUVEC)的 血 管 生 了 DM 与 HF 风险增加之间的流行病学联系,且有
[49]
成 [41] ,心肌细胞和 HUVEC 之间的通讯可能影响 DM的HF患者往往预后更差 。
DCM 相关的心肌损伤及修复。最新的一项研究也 在 HF 的诊断和治疗中,外泌体 miRNA 已经得
证实人脐带间充质干细胞衍生的外泌体可以激活 到证实。心脏成纤维细胞来源的外泌体 miR⁃21 靶
AMPK/ULK1 信号通路,抑制心肌细胞过度自噬,对 点心肌细胞并诱导心肌肥厚 [50] ,边缘缺血区增加的
DCM心肌损伤具有保护作用 [42] 。 外泌体miR⁃29a介导抗纤维化作用并预防心室功能
DCM的特征病变之一是左心室舒张功能障碍, 障碍 [51] 。外泌体miR⁃425和miR⁃744可以减少血管
这是 DCM 的最早表现。心肌脂肪变性被认为是 紧张素诱导的胶原蛋白和纤维素的合成,抑制心肌重
T2DM 患者心脏舒张功能障碍的独立预测因素 [43] , 构,其减少与Ⅰ型胶原和α⁃平滑肌肌动蛋白表达增加
[52]
相关研究显示,脂质负载的HL⁃1心肌细胞中分离的 有关,导致心肌成纤维细胞的激活 。急性HF患者
外泌体具有心脏特异性 miR⁃1、miR⁃133a 的表达上 血清外泌体miR⁃92b表达升高,与左室射血分数呈负
调,同时在T2DM个体中,循环miR⁃1、miR⁃133a的表 相关,因此,外泌体miR⁃92b⁃5p水平可作为诊断射血
达也显著增加,凸显了循环miRNA作为DCM诊断标 分数降低的心衰(heart failure with reduced ejection
志物的价值 。然而,外泌体miR⁃1、miR⁃133a在循 fraction,HFrEF)的生物标志物 。
[44]
[53]
环中的作用有待进一步研究,以确定外泌体miRNA 在T2DM个体中,射血分数保留的心衰(heart fail⁃
在DCM诊断中生物标志物潜力 [44] 。目前,通过敲除 ure with preserved ejection frcation,HFpEF)更 为 常
或过表达修饰其基因内容的外泌体已被用于治疗 见。Huang 等 [54] 发现在链脲佐菌素(streptozotocin,
DCM。在T1DM小鼠模型中,与野生型对照组相比, STZ)诱导的糖尿病大鼠中构建 HFpEF 心脏,包括
过表达 HSP20 的转基因小鼠会产生更多有益的外 miR⁃1⁃3p、miR⁃21⁃5p、miR⁃30d⁃5p 在内的 6 种循环
泌体,转移到邻近细胞,诱导血管再生,降低氧化应 miRNA 表达下降,1 种 miRNA(miR⁃34a)表达上调。
激,改善心肌细胞凋亡 [45] 。依靠外泌体的多功能性 在外泌体中miR⁃30d⁃5p、miR⁃126a⁃5p表达下降,与心
和低免疫原性,使用直接干细胞或者带有miRNA过 脏表达、心输出量降低显著相关,但目前机制尚不清
表达或敲除的转基因外泌体,可成为DCM有效的替 楚,可能与降低应激条件下STZ大鼠的心脏保护作用
代治疗手段。 并刺激病理性重构相关。现阶段仍缺乏针对糖尿病
2.3 外泌体miRNA与糖尿病自主神经病变 心衰群体的临床大样本分析,miRNA在糖尿病心力
糖尿病心脏自主神经病变(diabetic cardiac au⁃ 衰竭中的生物预测及标记作用有待进一步研究。
tonomic neuropathy,DCAN)包括心动过速、QT 间期
3 挑战与展望
延长、直立性低血压、血压方向倾斜和心率变异性
受损,其机制主要与氧化应激和炎症、遗传易感性 本文主要总结了外泌体 miRNA 在 DHD 中的作
及胰岛素抵抗等相关 [46] 。随着表观遗传学的不断 用。来源于机体不同组织细胞来源的外泌体通过
进展,发现心脏自主神经病变(cardiac autonomic 转运特异性蛋白质、功能性 DNA、mRNA、miRNA 以
neuropathy,CAN)与编码少量 miRNA 的基因多态性 及细胞因子等内容物参与细胞通讯,介导DHD的发
之间存在关联,即miR⁃146a、miR⁃27a和miR⁃499,其 生发展。不同来源的外泌体内容物的差异使得外
中,miR⁃499 在心脏和中枢自主神经网络中优势表 泌体功能具有高度异质性。但外泌体 miRNA 与
达,并参与到心血管疾病和代谢综合征之中 [47] 。研 DHD 的研究仍处于起步阶段,在将其转化为 DHD
究发现,miR⁃499A基因变异可能与糖尿病神经病变 的常规诊疗手段之前,仍需克服一些挑战。一是多
易感性有关,且携带rs3746444 GG 基因型的患者发 项研究已证明了外泌体 miRNA 的潜在治疗效应和
生CAN的风险更高,且CAN的形式更严重 [48] 。但目 生物标志物能力,但只有少数涉及miRNA基因组直
前暂未有研究发现 DCAN 与外泌体 miRNA 之间的 接参与到DHD的病理生理过程中,并且目前已知的
直接联系。 miRNA 只是 DHD 相关 miRNA 中的一小部分;二是
2.4 外泌体miRNA与糖尿病心力衰竭 外泌体miRNA 对DHD 调控的具体下游分子机制尚
DM 的心血管并发症,逐步进展至血管病变和 不完全清楚,缺乏与外泌体miRNA相互串联的功能