miR-21-5p在腹主动脉瘤发病机制中的作用,特别是与Th17通路的相关性
《IJC Heart & Vasculature》:Role of miR-21-5p in the pathogenesis of abdominal aortic aneurysm regarding the Th17 pathway
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时间:2025年10月10日
来源:IJC Heart & Vasculature 2.5
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腹主动脉瘤(AAA)患者血清miR-21-5p水平显著高于对照的PAD患者,其通过下调SPRY1基因影响Th17通路,导致内皮功能障碍和炎症,并证实动脉瘤中部组织Th17相关细胞因子水平高于上部。
腹部主动脉瘤(AAA)是一种严重的血管疾病,主要影响位于肾动脉以下的主动脉段。尽管其表现为局部病变,但已有研究表明,AAA可能与全身性炎症反应密切相关。本文探讨了miR-21-5p这一微小RNA(miRNA)在AAA形成过程中的作用,特别是其与Th17免疫通路之间的潜在联系。Th17细胞在炎症和自身免疫反应中扮演重要角色,而miR-21-5p则被广泛认为是心血管疾病中的关键调控因子。通过综合分析血浆和组织样本,以及在体外模型中的实验,研究揭示了miR-21-5p如何影响血管内皮功能和炎症反应,从而可能在AAA的发病机制中发挥重要作用。
研究采用了前瞻性观察设计,选取了60名患者,其中30名为AAA患者,30名为患有外周动脉疾病(PAD)但无主动脉瘤的对照组。所有患者均在手术当天采集血液样本,并在手术过程中获取主动脉瘤组织样本。这些样本被用于RNA提取和表达水平的分析,以评估miR-21-5p及其相关免疫因子的表达情况。研究还构建了体外模型,利用人类内皮细胞进行miR-21-5p模拟物的转染实验,以观察其对基因表达的影响。
研究结果显示,AAA患者的血浆miR-21-5p水平显著高于对照组。这一发现提示miR-21-5p可能在AAA的发病过程中起着关键作用。此外,研究还发现,miR-21-5p能够下调与内皮发育、血管通透性调节以及内皮细胞对生长因子的反应相关的基因。这些基因的表达变化可能与内皮功能障碍和炎症反应的加剧有关,从而促进AAA的形成和发展。
在Th17通路相关因子的分析中,研究发现AAA患者的血浆中IL-17A和IL-21水平显著升高,且在主动脉瘤组织的中段区域,这些因子的浓度也高于上段区域。这一结果表明,Th17通路的激活可能在AAA的局部和全身炎症反应中起着重要作用。Th17细胞及其分泌的细胞因子不仅参与了炎症反应的调控,还可能通过影响血管内皮功能,间接促进动脉瘤的形成。
进一步的机制研究揭示了miR-21-5p与Th17通路之间的潜在联系。例如,miR-21-5p能够通过靶向抑制SPRY1基因的表达,从而影响T细胞的激活过程。SPRY1是一种负向调控T细胞激活的蛋白,特别是在Th17通路中起着关键作用。因此,miR-21-5p的上调可能通过削弱SPRY1的功能,导致Th17细胞的过度激活,进而加剧炎症反应和血管损伤。
研究还对非编码RNA(ncRNA)进行了分析,发现一些长链非编码RNA(lncRNA)在miR-21-5p调控下表现出显著的表达变化。这些ncRNA主要来源于蛋白编码基因的内含子区域,其功能尚不明确,但它们的表达变化可能为理解AAA的复杂调控机制提供了新的视角。
在体外实验中,研究人员通过转染内皮细胞miR-21-5p模拟物,观察到超过1100个基因的表达发生变化。其中,SELP(编码P-选择素)和CXCL12(编码SDF-1)等基因的上调可能与血管炎症和免疫细胞的募集有关。P-选择素在炎症反应中起着重要作用,而CXCL12则作为趋化因子,促进免疫细胞向动脉瘤部位迁移。这些发现进一步支持了miR-21-5p在促进AAA发展中的潜在作用。
研究还指出,miR-21-5p可能通过多种机制影响AAA的形成。例如,其对TGF-β的直接靶向可能削弱这一具有保护作用的因子对动脉瘤的抑制效果。TGF-β在多种心血管疾病中被证明具有抗炎和抗细胞凋亡的作用,而其表达的下调可能导致炎症反应的加剧,从而促进动脉瘤的形成和扩大。
尽管研究提供了关于miR-21-5p与Th17通路在AAA发病机制中的潜在作用,但仍有多个问题需要进一步探讨。例如,miR-21-5p的具体作用机制尚未完全明确,其对不同细胞类型的影响可能因条件而异。此外,Th17细胞的来源和其在动脉瘤形成中的具体角色仍需进一步研究。研究还提到,Th17细胞可能不仅来源于适应性免疫系统,还可能涉及固有免疫细胞,如ILC3。
在讨论部分,研究强调了miR-21-5p在心血管疾病中的普遍作用,包括其在缺血性心脏病、糖尿病和中风中的潜在影响。此外,研究还提到,miR-21-5p的表达水平可能与免疫细胞的激活状态相关,但其是作为激活的标志物还是直接导致激活,尚需进一步验证。一些动物实验表明,miR-21-5p的表达可能在某些情况下具有保护作用,而在其他情况下则可能促进疾病的发展。因此,miR-21-5p的作用可能具有双重性,具体取决于其调控的基因和细胞环境。
研究还提到,最近的一项流行病学研究发现,银屑病与AAA的发生之间存在显著关联,且银屑病的严重程度与AAA风险呈正相关。这一发现可能提示Th17通路在多种慢性炎症疾病中的共同作用机制。然而,目前尚不清楚针对Th17细胞的抑制剂是否会对患有银屑病的患者中的AAA产生影响,这为未来的临床研究提供了方向。
目前,AAA的治疗仍然面临重大挑战。传统的抗炎药物和抗生素通常无法有效阻止或逆转AAA的形成和发展。因此,手术治疗仍然是主要的治疗手段,包括开放手术和血管内修复术。然而,这些治疗方法在围手术期仍与较高的发病率和死亡率相关。因此,理解AAA的发病机制对于开发新的治疗策略至关重要。
研究结果表明,miR-21-5p可能通过调控内皮功能和免疫反应,在AAA的形成和进展中发挥关键作用。这为未来探索针对miR-21-5p的治疗策略提供了理论基础,例如通过抑制miR-21-5p或调控Th17通路来减轻炎症反应和血管损伤。此外,研究还强调了进一步探索miR-21-5p与Th17通路之间复杂相互作用的必要性,以更全面地理解其在AAA中的作用。
总的来说,本文通过多方面的研究方法,揭示了miR-21-5p在AAA发病机制中的潜在作用,并提出了其与Th17通路之间的联系。这些发现不仅有助于深化对AAA病理生理机制的理解,也为未来开发新的治疗策略提供了可能的方向。然而,由于研究中涉及的机制复杂,仍需更多的实验和临床研究来验证这些假设,并探索其在实际治疗中的应用价值。
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