miR-106a-5p靶向CREB1调控糖尿病视网膜病变炎症反应:新型生物标志物的发现与机制探索

《BMC Ophthalmology》:miR-106a-5p targets CREB1 to regulate the inflammatory response in diabetic retinopathy

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:BMC Ophthalmology 1.7

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  本研究针对糖尿病视网膜病变(DR)早期诊断标志物缺乏及炎症调控机制不清的问题,聚焦miR-106a-5p/CREB1轴开展临床与基础研究。结果发现miR-106a-5p在DR患者血清中显著下调,能有效区分DR与单纯糖尿病患者(AUC=0.85),并通过靶向CREB1抑制高糖诱导的视网膜色素上皮细胞炎症因子(IL-6、TNF-α、IL-1β)释放。该研究为DR早期诊断提供了新型循环生物标志物,并为抗炎治疗策略开发提供了新靶点。

  
糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy, DR)作为糖尿病最常见且严重的微血管并发症,已成为全球工作年龄人群视力丧失的主要原因之一。近年来,随着糖尿病患病率的持续攀升,DR的疾病负担日益加重。尽管现有治疗手段如激光光凝、抗VEGF药物等取得一定进展,但疾病早期诊断标志物的缺乏以及病理机制认识的不足,仍导致大量患者错失最佳干预时机。尤其值得关注的是,DR早期病变往往呈"静默"状态,患者多无自觉症状,而当出现明显视力下降时,视网膜损伤多已进入不可逆阶段。因此,探索高灵敏度、高特异性的早期诊断生物标志物,并深入解析DR发生发展的分子机制,已成为眼科研究领域的迫切需求。
在这项发表于《BMC Ophthalmology》的研究中,Wu Lijuan等研究者将目光投向了微RNA(microRNA)这一重要的基因表达调控因子。近年来,越来越多证据表明miRNA在糖尿病及其并发症中扮演关键角色,它们通过调控基因表达网络,参与代谢紊乱、炎症反应、氧化应激等多个病理生理过程。其中,miR-106a-5p此前已被发现在糖尿病肾病、肝病等并发症中异常表达,并能调节细胞增殖和炎症反应,但其在DR中的具体作用和临床价值尚不明确。
为系统揭示miR-106a-5p在DR中的诊断价值和作用机制,研究团队开展了多层次的实验探索。关键技术方法包括:收集110例临床样本(50例单纯糖尿病患者和60例DR患者)进行血清miRNA表达分析;建立高糖诱导的人视网膜色素上皮细胞(ARPE-19)模型模拟DR病理环境;通过细胞转染技术过表达miR-106a-5p;采用双荧光素酶报告实验验证miRNA与靶基因的直接结合作用;使用qRT-PCR、ELISA、CCK-8等技术检测基因表达、炎症因子水平和细胞增殖活性。
临床信息分析
研究首先对比了DR患者与单纯糖尿病(NDR)患者的基础临床指标,发现DR组在空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹胰岛素等代谢参数均显著升高,同时白细胞计数(WBC)和中性粒细胞-白蛋白比值(NPAR)等炎症指标也明显异常,提示代谢紊乱和炎症反应共同参与DR病理过程。
miR-106a-5p在DR诊断中的作用
qRT-PCR检测显示,DR患者血清中miR-106a-5p表达水平显著低于NDR患者(P<0.0001)。受试者工作特征(ROC)曲线分析进一步证实其诊断价值,曲线下面积(AUC)达0.85(95% CI: 0.78-0.92),表明miR-106a-5p对DR具有良好的区分能力。
miR-106a-5p的相关性分析
Pearson相关性分析揭示,miR-106a-5p表达水平与FPG(r=-0.77)、HbA1c(r=-0.68)、空腹胰岛素(r=-0.78)及WBC(r=-0.74)均呈显著负相关(均P<0.0001),提示其与糖代谢紊乱和炎症状态密切相关。
miR-106a-5p是DR的关键风险因素
二元逻辑回归分析显示,在调整年龄、性别等混杂因素后,miR-106a-5p仍是DR的独立风险因素(OR=0.08,95% CI: 0.03-0.22,P<0.001),其预测效力甚至超过传统指标HbA1c(OR=4.1)。
miR-106a-5p减轻高糖诱导的损伤
细胞实验表明,高糖处理可显著抑制ARPE-19细胞中miR-106a-5p表达(P<0.0001)并降低细胞增殖率,同时促进炎症因子IL-6、IL-1β和TNF-α释放。而过表达miR-106a-5p可有效逆转这些效应,显著改善细胞增殖并抑制炎症反应。
miR-106a-5p靶向调控CREB1
生物信息学预测和双荧光素酶报告实验证实,miR-106a-5p可直接结合CREB1的3'UTR区域(结合位点:4197-4203),负调控其表达。在高糖环境下,miR-106a-5p过表达显著抑制CREB1上调,明确了miR-106a-5p/CREB1轴在DR炎症调控中的核心地位。
研究结论与讨论部分指出,该研究首次在临床层面验证了miR-106a-5p作为DR诊断生物标志物的应用价值,并在机制层面阐明了其通过靶向CREB1调控炎症反应的新途径。CREB1作为cAMP反应元件结合蛋白,是重要的转录因子,可通过激活NF-κB等信号通路促进炎症因子表达。miR-106a-5p的下调导致CREB1表达失控,进而驱动视网膜炎症级联反应,这为理解DR发病机制提供了新视角。
然而,研究者也坦诚指出研究的局限性,特别是缺乏体内实验验证是该研究的主要不足。虽然尝试建立糖尿病动物模型,但因技术难题未能获得可靠数据。未来研究需通过优化动物模型、开展miR-106a-5p模拟物玻璃体腔注射实验,进一步验证其治疗潜力;同时应深入探索CREB1下游信号网络(如NF-κB通路)的详细调控机制,完善miR-106a-5p/CREB1/NF-κB/炎症因子这一调控链条的分子细节。
该研究的创新性在于将循环miRNA标志物与分子机制研究有机结合,不仅为DR早期诊断提供了新型无创生物标志物,也为开发以miR-106a-5p/CREB1轴为靶点的抗炎治疗策略奠定了理论基础。随着后续研究的深入,这一发现有望推动DR诊疗向精准医学方向迈进,为降低糖尿病致盲率带来新希望。
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