综述:microRNA-155在慢性肾脏疾病中的多重作用

《Clinica Chimica Acta》:Multiple roles of microRNA-155 in chronic kidney diseases

【字体: 时间:2025年10月27日 来源:Clinica Chimica Acta 2.9

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  本综述系统阐述了microRNA-155(miR-155)在慢性肾脏疾病(CKD)中的多重作用。文章指出,miR-155作为一种重要的非编码RNA,在糖尿病(DM)、高血压、肥胖等多种CKD危险因素及相关肾脏疾病(如糖尿病肾病、狼疮性肾炎)中差异表达,并通过调控相关靶点与信号通路参与CKD的发生发展(如肾纤维化)。作者认为,miR-155具有作为CKD新型诊断生物标志物和潜在治疗靶点的巨大潜力,并介绍了其相关检测技术的新进展。

  
慢性肾脏病(CKD)是一种全球范围内患病率很高的疾病,严重影响患者的健康和生活质量。由于其诊断复杂,许多患者直到疾病晚期才被确诊,导致预后不良,并具有高进展为终末期肾病(ESRD)的风险。因此,CKD的早期预防、诊断和治疗在临床实践中至关重要。
生物标志物与慢性肾脏病
肾脏功能与血清肌酐水平密切相关,后者用于计算肾小球滤过率(GFR)。根据美国肾脏基金会K/DOQI专家组的CKD分期标准,GFR ≥90 mL/min·1.73m2且有肾脏损伤证据者为CKD 1期;GFR在60–89 mL/min·1.73m2且有肾脏损伤证据者为CKD 2期;GFR在30–59 mL/min·1.73m2之间为CKD 3期。然而,传统的肾功能指标存在局限性,寻找更敏感、特异的早期生物标志物是当前研究的热点。MicroRNAs(miRNAs)是一类由内源基因编码的长度约22个核苷酸的非编码单链RNA分子,它们通过与信使RNA(mRNA)互补序列结合,下调翻译过程,在基因表达调控中发挥作用。miRNAs常被包裹在外泌体中,促进细胞间通讯,维持机体稳态。多项研究表明,外泌体miRNA在CKD的发病机制中至关重要。
miR-155的生物合成与生理功能
miR-155的成熟遵循典型的miRNA生物合成途径。首先,RNA聚合酶II从miR编码基因转录出初级microRNA(pri-miRNA)。接着,pri-miRNA被由Drosha和DGCR8蛋白组成的核内微处理器复合物切割成大约70-80个核苷酸长度的茎环状前体miRNA(pre-miR-155)。随后,pre-miR-155分子通过Exportin-5从细胞核输出到细胞质,在细胞质中由Dicer酶进一步切割,产生成熟的双链miR-155。最终,双链解开,引导链(通常为miR-155-5p)被加载到RNA诱导的沉默复合物(RISC)中,通过与靶mRNA的3'非翻译区(3'UTR)不完全互补结合,导致mRNA降解或翻译抑制,从而负调控基因表达。
miR-155与原发性慢性肾脏病
原发性CKD指病因不明的慢性肾脏病,其病理变化复杂,包括慢性肾小球肾炎、慢性间质性肾炎等。局灶节段性肾小球硬化症(FSGS)是慢性肾小球肾炎的一种亚型。与微小病变型肾病患者和健康对照者相比,FSGS患者尿液中的miR-155水平显著升高。在CKD 3-4期患者中,血清miR-155水平也显示出变化,提示其可能参与原发性CKD的疾病进程。
miR-155与继发性慢性肾脏病
继发性CKD指由其他慢性全身性疾病或持续性肾损伤导致的肾脏病理改变,肾脏病变常是更广泛系统性疾病的一部分。继发性CKD包括糖尿病肾病(DN)、肥胖相关性肾病、狼疮性肾炎、类风湿关节炎(RA)相关肾损伤、肾肿瘤继发性肾损伤以及肾移植后肾病等。大多数继发性肾病发病率和死亡率高,是导致ESRD的主要原因。
在糖尿病肾病中,miR-155的表达水平存在组织特异性和疾病阶段差异性。研究显示,miR-155可能通过调控其下游靶基因,参与高糖诱导的肾小球系膜细胞增殖、细胞外基质积聚、足细胞损伤和肾小管上皮细胞炎症反应等过程,从而影响DN的进展。
在狼疮性肾炎(LN)中,miR-155的表达上调。miR-155通过影响免疫细胞(如B细胞、T细胞)的功能和炎症因子的产生,参与了系统性红斑狼疮(SLE)的自身免疫异常,进而加剧了肾脏的免疫炎症损伤。
在肥胖相关性肾病中,miR-155也被发现表达异常。肥胖相关的代谢紊乱,如胰岛素抵抗和慢性炎症状态,可能诱导miR-155的表达变化,进而影响肾脏的血流动力学和脂肪因子信号通路,促进肾脏损伤和纤维化的发生。
miR-155与肾纤维化
肾纤维化是CKD导致终末期肾衰竭的主要原因。其发病机制复杂,有效的临床治疗方法有限。因此,阐明其机制并开发治疗策略仍是关键的研究领域。
肾纤维化的 pathogenesis 是一个受多种信号通路调控的渐进过程,其中包括miRNA介导的通路。近期研究探讨了miR-155在肾纤维化中的作用。研究发现,miR-155可通过调控如SOCS1、SHIP1等靶点,影响转化生长因子-β(TGF-β)、核因子-κB(NF-κB)等促纤维化信号通路的活性,从而参与肌成纤维细胞的活化、上皮-间质转化(EMT)和细胞外基质过度沉积等关键环节。例如,巨噬细胞来源的外泌体中的miR-155可通过靶向端粒保护蛋白1(TRF1)促进肾小管细胞衰老和肾纤维化。
miR-155的新检测技术与临床应用
miR-155参与多种常见疾病(包括炎症、DM和癌症)的基因表达和转录调控。因此,miR-155可能作为早期临床诊断和随访治疗的有价值的生物标志物。然而,目前准确的miR-155检测方法仍然有限。当前,大多数miR-155检测依赖于聚合酶链式反应(PCR)。随着科学技术的进步以及对miR-155诊断和治疗潜力的认识,新的检测技术如电化学生物传感器、侧流层析试纸条(LFTS)和表面增强拉曼散射(SERS)等技术正在被开发用于miR-155的检测,这些技术具有高灵敏度、高特异性和快速便捷等优点,为其未来的临床转化应用提供了可能。
结论
本综述强调了miR-155在各种类型CKD中的复杂作用。miR-155不仅在糖尿病、代谢紊乱、自身免疫性疾病和肿瘤等常见临床疾病中特异性表达,而且可能在其发病机制中发挥重要作用。miR-155在CKD中不同部位和疾病阶段的差异性表达,凸显了其作为CKD临床诊断和预后判断生物标志物的巨大潜力。对miR-155功能的深入理解,有望为CKD的预防、诊断和治疗开辟新的途径。
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