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肠道微生物:ALD炎症中微小RNA的作用

时间:2023-10-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:最近的研究表明,循环中的小RNA存在于蛋白质部分或细胞外囊泡中。有两种小RNA与酒精引起的肠道渗漏有关,即miR-155和miR-212。

肠道微生物:ALD炎症中微小RNA的作用

miRNA是一类参与基因表达转录后调控的非编码小RNA,称为RNA干扰。在动物中,前微RNA是由全长的初级转录微RNA(pri-miRNA)通过RNaseⅢ-Drosha酶切产生的,然后转运到胞质溶胶中,再经进一步处理后,产生双链成熟微RNA(~22个核苷酸)。一条链被加载到沉默复合物中,并在目标转录物的3′即非翻译区(untranslated region,UTR)内不完全结合以中断翻译。除了细胞内定位,体液中也检测到了小RNA,如尿液、胆汁、唾液、血清和血浆等。最近的研究表明,循环中的小RNA存在于蛋白质部分或细胞外囊泡中。循环小RNA的高稳定性使其在肝病生物标记物发现方面具有吸引力。例如,已将miR-122评估为肝损伤的生物标志物。

Dippold等研究了ALD患者和动物模型肝脏中的微RNA差异表达模式。最近,Blaya等在ALD患者的肝脏中还发现了177个不同表达的小RNA。在他们的研究中,对严重酒精性肝硬化、丙型肝炎肝硬化和健康患者肝组织的RNA样本进行了检查和比较。这些研究中最有趣的发现是,在AH患者的177个不同表达的肝中,19个小RNA在AH中被发现与其他肝脏疾病特别失调,分别为miR-182、miR-503、miR-127-3P、miR-132、miR-320miR-3178、miR-432、miR-3128、miR-99B、miR-409-3P、miR-134、miR-4649。-5p、miR-3613-3p、miR-3175、miR-4668-5p、miR-487b、miR-423-5p、miR-500a和miR-371b-5p。随后的独创性途径分析显示,19个微RNA与核受体pregnane x受体(PXR,孕烷X受体)、视黄醛X受体(RXR,维甲酸X受体)和法尼酯衍生物X受体(farnesoid X receptor,FXR,胆汁酸受体)以及胆汁淤积相关。这些发现可能为探索新的AH治疗方案提供线索。

在过去的10年里,大量的研究已经检验了小RNA在肝病发病机制中的作用,重点是肝细胞特异性的小RNA-122。miR-122在肝细胞中含量丰富,在控制肝脏中的脂质代谢、分化、再生和肿瘤发生方面起着重要作用。

1.以肝细胞和胆管上皮细胞为靶点的小RNA 最近的一项研究表明,在AH中,miR-182是表达最多的小RNA,而miR-182的水平与导管反应程度、疾病严重程度和短期死亡率相关。miR-182模拟物诱导胆道细胞炎症介质上调,表明miR-182通过靶向胆道上皮细胞促进肝脏炎症发生。

2.以KC/巨噬细胞为靶点的小RNA 积累的证据表明,许多小RNA也通过靶向KC/巨噬细胞在ALD的肝脏炎症控制中起到重要作用。(www.xing528.com)

炎症相关microRNA(inflam miR)是一组与炎症反应相关的microRNA。其中包括miR-223、miR-155、miR-146a、miR-146b、miR-125和miR-132、miR-150、miR-181、let-7和miR-21。其中,通过靶向SPRY2和随后的ERK磷酸化,发现miR-27能够将巨噬细胞极化为M2表型。慢性饮酒还通过NF-κB依赖性途径增加巨噬细胞/KC中的miR-155,而增加的miR-155有助于酒精诱导的TNF-α和IL-1β生成的升高,这表明miR-155在控制巨噬细胞中促炎性(M1)极化方面的中心功能作用。同样,在乙醇处理的巨噬细胞/KC中发现miR-217增加,并通过干扰siruin1-lipin-1信号传导导致炎症活动。最近研究证明,KC中的miR181B-3P通过调节导入素α5和TLR4介导信号的敏感性,在控制乙醇喂养小鼠的肝损伤和炎症方面发挥重要作用。小的特异性透明质酸35(hyaluronic acid 35,HA35)治疗可以使KC中失调的miR181b-3P正常化,改善小鼠的ALD,这表明HA35、miR-181b-3P或联合治疗可能对ALD有治疗潜力。

3.靶向中性粒细胞的小RNA miR-223是一种中性粒细胞特异性小RNA,在中性粒细胞中高度表达,在多种疾病中起到限制中性粒细胞过度激活的重要作用。在ALD中,中性粒细胞和血清中的小RNA-223上调。从机制上讲,miRNA-223通过干扰中性粒细胞IL-6的表达和随后的p47phox介导的ROS产生,作为ALD中性粒细胞激活的抑制因子,表明miR-223是阻断ALD中中性粒细胞浸润的重要调节器,是治疗ALD的新治疗靶点。

4.以肠上皮细胞为靶点的小RNA 肠源性内毒素被认为是酒精喂养动物模型和酗酒者内毒素血症的主要原因。因此,以肠道上皮细胞为靶点,防止酒精引起的肠道渗漏,对于开发新的预防和(或)治疗ALD的干预措施至关重要。有两种小RNA与酒精引起的肠道渗漏有关,即miR-155和miR-212。与在肝脏中观察到的效果类似,慢性乙醇诱导的miR-155上调稳定并增加了TNFα的mRNA,并降低了其分子靶向RegⅢb,从而导致肠道炎症和屏障功能障碍,导致内毒素血症。据报道,在酒精喂养的情况下,肠道中的miR-212水平升高,而这种增加的miR-212靶向紧密连接蛋白,如ZO-1,通过下调ZO-1的翻译导致肠道渗漏。益生菌补充鼠李糖乳杆菌GG可通过降低慢性乙醇喂养小鼠的miR-122表达来保护肠屏障功能障碍。

5.以肠道微生物群为靶点治疗ALD 肠-肝相互作用在ALD发病机制中起着关键作用。黏膜微生物群、肠屏障的完整性和健康肝脏确保了肠-肝轴的相互作用。酒精暴露会损害肠道黏膜和肝脏健康。长期饮酒会导致肠道革兰阴性细菌过度生长,从而增加内毒素的产生和释放。此外,酒精中毒患者也有肠道微生物群失调和肠源性血清内毒素升高。许多因素被发现与饮酒引起的肠道生态失衡有关,包括饮食习惯、药物或异种生物、遗传学、肠道运动障碍、胃pH升高、胆汁流量改变和免疫反应改变。最近Llopis等的研究显示与患者ALD严重程度相关的特异性生态失衡。与不含AH的酒精性患者相比,含有严重AH患者肠道微生物群的小鼠出现更大程度的肝脏炎症和坏死,肠道通透性更强,细菌易位更高。最近,一项研究表明过量饮酒与患者和小鼠体内真菌生物群的改变和真菌产物的易位有关。

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