陈淑英1， 时朝辉2， 林 勇1
（1.复旦大学附属华山医院检验医学科，上海 200040 ；2.贵州医科大学，贵州 贵阳 550004）
摘要：微小RNA（miRNA）是一类长度约为22nt的小分子非编码单链RNA，其功能主要是在转录后水平对基因表达进行调节，从而参与众多生命活动的调控。无核的血小板在止血和凝血过程中起着重要的作用，深入了解miRNA 在血小板生成和活化中的作用，将为血小板相关的血液系统性疾病的治疗提供了新的思路。
关键词：血小板；微小RNA；生成；活化
近年来，冠心病（coronary heart disease，CHD）、缺血性或出血性脑卒中等血栓相关性疾病已成为我国乃至世界范围内人口死亡的主要原因之一[1-3]。血小板作为血栓的主要组成成分，在凝血与纤溶过程中起着重要的作用。目前，在临床上主要是使用抗血小板药物对血栓性疾病进行治疗[4]。而微小RNA（microRNA，miRNA）作为新近发现的一类小分子非编码RNA，其通过与靶基因3'UTR的特异性结合，参与了血小板的产生和活化等过程。因此，以miRNA为靶点的治疗手段将是改善与血小板相关的血栓性疾病治疗效果和预后评定的重要研究方向[5-6]。现将国内外学者对miRNA与血小板的研究进展作一综述。
miRNA是一种内源性长度约为22 nt的单链非编码小RNA，它广泛存在于自然界的各种生物体中[7]。miRNA加工成熟于细胞核与细胞质之中，首先由RNA聚合酶Ⅱ（Poly II）在细胞核中转录生成原始miRNA，紧接着在RNA内切酶Ⅲ（Drosha）与结合蛋白（DGCR8）共同加工作用下，原始miRNA在细胞核内形成含有大量U/G碱基配对的茎环样前体miRNA，核输出蛋白5（Exportin5）识别前体miRNA并将其转运出细胞核，前体miRNA在细胞质中被内切酶Dicer与反转录结合蛋白TRBP复合物剪切成小分子双链RNA，该双链很快被RNA解旋酶松解，形成成熟的miRNA，该成熟单链与RNA诱导的沉默复合体（RISC）一起结合到目标基因mRNA的3'非翻译区（3'UTR），通过诱导靶mRNA的降解或者抑制相关蛋白的翻译过程，参与调控细胞生长、分化、增殖、凋亡和迁移等生物学过程[8-10]。
血小板是哺乳动物血液中的有形成分之一，是由骨髓巨核细胞经过一系列的增殖、分化和成熟过程而最终从细胞质中裂解脱落下来的有生物活性的小块胞质[11]。尽管血小板无核，且缺乏基因组DNA，但是血小板却能够合成很多的蛋白质。既往研究表明，血小板中含有丰富的内质网和核糖体，15%～32%的蛋白质编码基因都以mRNA的形式存在于血小板中[12-14]。BRUCHOVA等[15]在真性红细胞增多症的研究中首次证实了血小板miRNA的存在。作为mRNA的调节剂，血小板miRNA参与了血小板多种生理、病理活动的调控。而对于血小板中miRNA的来源，已有研究证实血小板内存在pre-miRNA、Dicer酶、TRBP2蛋白质和AGO2蛋白质等成分，它们可以将pre-miRNA直接加工合成一部分成熟的miRNA，另外一部分血小板miRNA直接来源于巨核细胞上成熟的miRNA[16]。NAGALLA等[17]用芯片技术对来自19个健康个体的白细胞耗尽的血小板RNA（leukocyte-depleted platelet RNA，LDP RNA）进行miRNA表达谱的筛选，发现有284种miRNA均在19个样本上表达，表1左侧列出其中15种高表达的血小板miRNA，用热图等分析方法对高低不同反应性的血小板miRNA进行表达差异性的分析，筛选出74种差异性表达的miRNA，其中最大差异表达的miRNA有15种。
表1 血小板中15种高表达的miRNA和15种差异性表达的miRNA
15种高表达的血小板miRNA（从高到低排序）差异性表达的miRNA hsa-miR-223hsa-miR-190 hsa-miR-26bhsa-miR-584 hsa-miR-26ahsa-miR-320a hsa-miR-23ahsa-miR-144 hsa-miR-126hsa-miR-320c hsa-miR-21hsa-miR-320d hsa-let-71hsa-miR-376a hsa-miR-22hsa-miR-320b hsa-miR-24hsa-miR-625 hsa-miR-720hsa-miR-136 hsa-miR-16hsa-miR-376c hsa-miR-23bhsa-miR-337-3p hsa-miR-142-3phsa-miR-411 hsa-miR-142-5phsa-miR-34b hsa-miR-191hsa-miR-376a
miRNA主要是在转录后水平对造血细胞生成和分化起着重要的调控作用，包括红细胞、粒细胞和淋巴细胞等。早在2006年，GARZON等[18]首次通过实验证实了miRNA参与调控巨核细胞生成和分化，从而影响血小板的生成。此后，越来越多的miRNA被报道能够调节巨核细胞分化和血小板的生成，GEORGANTAS等[19]检测出有228种人类miRNA在CD34+造血干细胞上表达，并在人慢性髓原白血病细胞连续细胞株K562细胞中过度表达miR-155，能够阻滞巨核细胞的分化，从而减少血小板的数量。LU等[20]发现在造血干细胞向巨核细胞系分化的过程中，miR-150表达增加，而在向红系分化过程中未出现此现象，上调miR-150的表达能够促使脐带造血干细胞向巨核细胞系分化，促进血小板的产生。NAVARRO等[21]用佛波酯诱导K562细胞分化为巨核细胞的过程中发现miR-34a表达上调。此外，在K562细胞中过表达的miR-34a可以抑制造血干细胞增殖，促进造血干细胞分化为巨核细胞，从而增加血小板的数量[22]。表2列出了部分miRNA在巨核细胞向血小板生成中的作用，除了表中的这些miRNA，还有很多未知的miRNA在血小板生成过程中是否发挥作用，还有待进一步探究。
对于动脉粥样硬化斑块的破裂最常见的是心绞痛和冠心病。一些人在斑块破裂之后形成了血小板血栓，堵住冠状动脉就会形成急性心肌梗死，而另一些人修复损伤就不需要形成血小板血栓。个体与个体之间血小板反应性的差异很有可能是导致缺血性血管疾病危险性和临床结果差异的重要原因。NAGALLA等[17]根据肾上腺素诱导的血小板反应性进行分组，共筛选出有74种miRNA在2组高、低反应性血小板间的表达具有差异性，并选取了其中3种miRNA与其相应的靶基因（miR-200b和PRKAR2B；miR-495和KLHL5、miR-107和CLOCK）相结合，发现这3对均可调节相关蛋白的表达，从而影响血小板的活性。OSMAN等[31]通过对比281种miRNA在血小板静息和激活状态下的表达，发现了6种miRNA（miR-15a、miR-339-3p、miR-365、miR-495、miR-98、miR-361-3p）差异性表达，这些研究均表明部分miRNA能够反映血小板激活或静息的状态，有望成为反映血小板功能状态的潜在靶点。
表2 miRNA在巨核细胞和血小板生成中的作用
注：ETS-1为E26转录因子-1（E26 transformation-specific-1）；MEIS-1为骨髓嗜病毒整合位点1（myeloid ecotropic viral integration site 1）；C-MYB为细胞内禽成髓病毒癌基因同源物（cellular homologue of avian myeloblastosis virus oncogene）；TRAF6为肿瘤坏死因子受体相关因子6（tumor necrosis factor receptor-associated factor 6）；IL-6为白细胞介素-6（interleukin 6）；TNF-α为肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-alpha）；IFN-β为干扰素β（interferon-beta）；IL-1β为白细胞介素-1β（interleukin 1 beta）；MAPKK1为丝裂原活化蛋白激酶激酶1（mitogen-activated protein kinase kinase）；MPL为骨髓增生性白血病病毒致癌基因（myeloproliferative leukemia virus oncogene）；RUNX1为runt-相关转录因子1（runt-related transcription factor 1）；DICER1为核糖核酸酶家族Ⅲ（ribonuclease type Ⅲ）；ST18为肿瘤抑制性基因18（suppression of tumorigenicity 18）
miRNA靶点在血小板生成中的作用相关文献miR-155ETS-1，MEIS-1通过抑制巨核细胞的生成来减少血小板数量[19][23][24]miR-150C-MYB通过促进巨核细胞的生成来增加血小板数量[20][25][26]miR-146aTRAF6，IL-6，TNF-ɑ，IFN-β，IL-1β在巨核细胞核血小板生成过程中起调节作用[27][28][29]miR-34aMAPPK1通过促进造血干细胞形成巨核细胞集落，从而促进巨核细胞核血小板的生成[21][22]miR-28MPL通过抑制巨核细胞的生成来减少血小板数量[30]miR-27a RUNX1联合Runxl促进巨核细胞生成，增加血小板数量 [31]miR-125b-2 DICER1，ST18对巨核细胞的分化和血小板的生成起调节作用 [32]
有研究证实血小板内miR-223含量的降低主要是通过核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）信号通路来促进血小板增殖和活化，加速血小板血栓的形成，导致了心血管疾病的发生[33]。NAGALLA等[17]研究报道miR-200b通过抑制PRKAR2B基因的表达，从而阻断环磷酸腺苷依赖的蛋白激酶A（cyclic adenosine monophosphate-protein kinase A，cAMP-PKA）信号通路，导致血小板黏附聚集，形成血小板血栓。此外，调控血小板活化和功能的信号通路还包括PI3K/Akt，肌动蛋白细胞骨架等信号通路[32]。深入探究miRNA调控血小板活化功能的具体信号通路将有助于我们进一步阐明血小板功能及相关疾病的分子机制，为该类疾病的治疗提供新思路。
2008年BRUCHOVA等[34]首次证实了与健康个体相比，真性红细胞增多症患者多种miRNA异常表达，这表明miRNA可以作为血小板相关疾病的标志物。此外，与血小板反应性相关的疾病中，最近SHI等[33]发现miR-223可以作为高反应性血小板的潜在调节靶物，并且对心血管事件的发生具有强大的预测作用。LUO等[35]通过对比健康个体和不同临床分期糖尿病患者的血小板来源的miR-103b表达水平，并分析了这些表达水平的变化与其靶基因SFRP4之间的关系，发现了血小板趋化的miR-103b可以负向调控2型糖尿病患者SFRP4 mRNA/蛋白的表达，这意味着miR-103b可以作为2型糖尿病早期诊断的新型标志物。这些研究都进一步说明了多种miRNA可以作为糖尿病、缺血性脑卒中、动脉粥样硬化、免疫性血小板减少症等血小板相关疾病的一种潜在标志物。
随着研究的深入，在大量探究miRNA和血小板之间关系的研究中，发现许多特异性表达的miRNA，并揭示出了miRNA在血小板的生成、血小板的功能以及与血小板相关的血液系统性疾病中都起到了重要的调控作用。因此，对血小板相关miRNA表达和功能的探究将帮助我们进一步了解血小板相关疾病的发病机制。然而目前将miRNA用于评估抗血小板治疗效果的临床研究数据还比较匮乏，因此明确血小板相关的基因及其调控机制，通过作用于特异的miRNA靶向干预来预防和治疗血小板相关的疾病，将会有更加广阔的应用前景。我们相信，随着研究的深入，miRNA有望成为新型的抗血小板药物的重要组成部分，并根据基因的表达差异，为患者进行个体化的抗血小板治疗，从而提高患者生存率，改善患者的生活质量。
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（本文编辑：范基农）
Research progress of the relationship between microRNA and platelet
CHEN Shuying1，SHI Chaohui2，LIN Yong1.
（1. Department of Clinical Laboratory，Huashan Hospital，Fudan University，Shanghai 200040，China； 2. Guizhou Medical University，Guiyang 550004，Guizhou，China）
Abstract：MicroRNA（miRNA） is 22-nucleotide noncoding single-stranded RNA. Its main function is to regulate gene expression after transcription，so as to participate in regulating biologic activity. Though platelet has no cell nucleus，it plays an important role in hemostasis and coagulation processes. Understanding the role of platelet production and activity deeply will provide new ideas for the treatment of platelet-related blood systemic diseases.
Key words：Platelet；MicroRNAs；Generation；Activation
文章编号：1673-8640（2016）011-0997-05
中图分类号：R446.1
文献标志码：A
DOI：10.3969/j.issn.1673-8640.2016.011.016
作者简介：陈淑英，女，1989年生，硕士，技士，主要从事神经免疫研究。
收稿日期：（2015-10-16）
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