microRNA通过调节/微调炎症反应在免疫系统中扮演着关键角色

最近（2009年7月至8月）发表的文章中，有4篇文章报道，miRNA可作为出色的调节器调节免疫反应来应对不同病原或刺激。其中许多文章是首次在他们研究的领域内阐释miRNA表达谱，并且清晰地说明了免疫信号通路和miRNA的生物发生机制，这有助于更好地理解这个出色调节器的调节过程。

　　

microRNA（miRNA）已被证明是基因表达调节机制中极其重要的成员。作为第一流的miRNA微阵列服务提供商，LC Sciences已协助众多的科研人员开展了miRNA细胞网络的探索和检测。MiRNA表达谱和功能研究揭示，miRNA参与调控了几乎所有已研究的细胞生理过程，而且miRNA表达水平的变化将对它们靶基因的活动产生深远的影响。尽管miRNA在细胞发育和肿瘤发生中发挥的作用在早期研究中已被发现，但这些小分子RNA在免疫系统发育与功能上的重要性直到最近才被触碰。早期的研究揭示，miRNA在调节免疫反应和炎症反应中发挥作用。虽然炎症反应可以抵抗病原刺激并促进愈合，但如果没有必要的内部负调控子进行严格控制，炎症反应可能会造成比病原感染更严重的损害。失控的免疫反应将会导致多种不同形式的慢性炎症性疾病。

最近（2009年7月至8月）发表的客户文章中，有4篇文章报道，miRNA可作为出色的调节器调节免疫反应来应对不同病原或刺激。其中许多文章是首次在他们研究的领域内阐释miRNA表达谱，并且清晰地说明了免疫信号通路和miRNA的生物发生机制，这有助于更好地理解这个出色调节器的调节过程。

上海交通大学医学院王长谦教授研究团队，利用微阵列和Real-time PCR技术分析oxLDL（oxidized Low Density Lipoprotein）刺激的人原代外周血单核细胞的miRNA表达谱，研究miRNA在这些细胞的动脉粥样硬化（atherosclerosis）过程中所起的作用1。动脉粥样硬化是一种高发的动脉血管壁慢性炎症性疾病。基本发生过程是，巨噬细胞摄取oxLDL，转变成泡沫细胞，分泌促炎症因子，并发生细胞坏死形成噬斑。miRNA微阵列分析显示在oxLDL刺激的细胞中miRNA表达异常，实时定量PCR结果证实了这点。

具体的情况是，他们发现miRNA-125a-5p的表达水平上调超过11倍。利用生物信息学预测到它的靶基因为ORP9基因，很显然，该基因调控着脂质代谢。荧光素酶检测进一步验证了这一发现。接着他们说明，抑制miRNA-125a-5p的表达将增加炎症细胞因子的分泌，并显著促进了脂质的摄取。这一结果表明miRNA-125a-5p可能是oxLDL刺激的单核/巨噬细胞中炎症反应的重要负调控子，而且可能起着保护作用，避免发生过度的炎症以致形成动脉粥样硬化。

病毒侵染会引发先天性免疫反应，但正如前面讨论的那样，如果任由失控的免疫反应进行将会导致炎症反应紊乱。因此免疫细胞有必要利用不同级别的负调控子（包括miRNA的表达）来避免由于病毒侵染发生的过度炎症反应。然而，另一种可能是，这些负调控子，尽管对宿主很关键，但事实上也有可能会被病毒用来躲避和扰乱宿主的免疫反应，帮助病毒在宿主细胞中存活。第二军医大学曹雪涛院士课题组研究了miRNA在病毒侵染时对炎症反应的微调作用，并提出了一条新的病毒躲避先天性免疫控制的机制2。

在识别病毒成分后，宿主细胞被激活产生干扰素和促炎症细胞因子。当这些蛋白处于正确的表达水平可以促进细胞抵抗病毒侵染；然而，过度的表达可能会诱发产生免疫病理学条件或是免疫紊乱。因此，它们的表达量必须被严格控制以获得微妙的平衡。

miRNA微阵列数据揭示，并经过实时定量PCR验证，在水泡性口炎病毒（Vesicular Stomatitis Virus, VSV）侵染的小鼠巨噬细胞中出现许多上调miRNA。特别是miR-146a 的表达出现显著上调。进一步的研究揭示，miR-146a对VSV诱发的干扰素表达进行负调控(干扰素的表达是进行炎症反馈控制必须的)，促进了VSV在巨噬细胞中的复制。

早期的研究揭示，除病毒自身编码的miRNA外，病毒侵染会引起宿主细胞内miRNA的表达出现上调或下调。这说明miRNA表达和免疫反应的调控网络至少可以说是非常复杂的。然而，还存在另一个错综复杂的网络，那就是miRNA调控免疫反应应对刺激因子和病原的网络。

意大利热那亚RNA技术中心的Tina Ruggiero和她的同事对miRNA调控炎症反应的发生机制进行了研究3。他们分析了miRNA在受脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）诱发的巨噬细胞活化中所起的作用。对特定的巨噬细胞进行miRNA微阵列分析后揭示，LPS显著诱导了miR-155的表达，而该诱导是通过KH型剪切调控蛋白（KSRP）促进miR-155成熟实现的。除此之外，他们还证明同时抑制miR-155和抑制KSRP能提高LPS诱导的特定炎症介质的表达。由于抑制KSRP引起的作用可由成熟miR-155复原，说明miR-155可以很好地调节炎症介质的表达来应对LPS。

早期的研究已经证明Toll样受体（Toll-like Receptor, TLR）刺激会诱发不同的，但重叠的T helper细胞因子/趋化因子表达谱，暗示刺激信号与抑制信号之间复杂的相互作用需要受到严格的调控。意大利罗马Instituto Superiore di Sanita的Manuela Del Corno研究小组研究了病原体引起的TLR信号激活，并在此项研究中报道，由TLR4或TLR8引发的CC趋化因子配体2（CC Chemokine Ligand 2, CCL2）分泌受到人单核细胞源树突状细胞（Monocyte-Derived Dendritic Cells, MD-DCs)中2种同时激活的TLR的强烈抑制作用4。作者使用miRNA微阵列分析来说明刺激物的结合同样会影响miRNA表达，并想弄清这些基因表达调节因子是否以某种方式协助MD-DC中CCL2表达的微调。他们提出，要全面理解TLR在宿主应对病原的过程中所起的作用，就需要全面地破译这些多重受体间的相互作用，而他们的研究结果可促进今后对miRNA在DC驱动的免疫反应中所起作用的研究。

现在，科研人员已经知道miRNA在调节细胞活动中扮演着重要的角色，它们参与到需要进行合适调控以保证正常运行的系统中，如免疫系统。miRNA表达谱分析通常最先发现miRNA可能在生物系统中扮演的角色，并促使研究人员在这一令人激动的领域内做出新的发现。

最后，鉴定miRNA和它们各自的靶基因，更好的理解各种刺激因子/病原作用下的miRNA表达，或许能揭示miRNA可提供多种新的治疗靶标/策略，通过微调免疫反应来治疗和预防一系列炎症性疾病。

关于LC Sciences与联川生物
LC Sciences（美国）是一家专业提供基因组及蛋白质组产品与服务的生物技术公司，提供全方位的DNA，RNA及多肽微阵列服务，可用于核酸/蛋白表达谱与功能分析，生物标记发现和新药筛选，研发应用于诊断和生物传感的微型实验设备。基于专利的µParaflo®微流体技术，LC Sciences可提供具有高度灵活性和定制化的创新产品来满足客户快速变化的需求。联川生物作为LC Sciences在中国成立的全资子公司，随时为您提供最新的生物技术服务和前沿信息。

欢迎拨打免费咨询热线：800-857-1452

更多有关LC SciencesmiRNA发现、检测与表达谱分析服务的信息，请查看http://www.lcsciences.com/mirna_discovery.html或http://www.lc-bio.com/products/products_show.asp?id=465

1. Ting Chen, Zhouqing Huang, Liansheng Wang, Yue Wang, Feizhen Wu, Shu Meng, Changqian Wang. (2009) MicroRNA-125a-5p partly regulates the inflammatory response, lipid uptake, and ORP9 expression inoxLDL-stimulated monocyte/macrophages.  Cardiovascular Research 83(1), 131-39. [abstract]
2. Hou J, Wang P, Lin L, Liu X, Ma F, An H, Wang Z, Cao X. (2009) MicroRNA-146a feedback inhibits RIG-I-dependent Type I IFN production in macrophages by targeting TRAF6, IRAK1, and IRAK2. J Immunol 183(3), 2150-58. [abstract]
3. Ruggiero T, Trabucchi M, De Santa F, Zupo S, Harfe BD, McManus MT, Rosenfeld MG, Briata P, Gherzi R. (2009) LPS induces KH-type splicing regulatory protein-dependent processing of microRNA-155 precursors in macrophages. FASEB J 23(9), 2898-908. [abstract]
4. Del Cornò M, Michienzi A, Masotti A, Da Sacco L, Bottazzo GF, Belardelli F, Gessani S. (2009) CC chemokine ligand 2 down-modulation by selected Toll-like receptor agonist combinations contributes to T helper 1 polarization in human dendritic cells. Blood 114(4), 796-806. [abstract]