综述:心肌缺血 / 再灌注损伤与修复中的非编码 RNA

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Current Opinion in Physiology 2.5

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  本文聚焦心肌缺血 / 再灌注(I/R)损伤,全面综述非编码 RNA(ncRNAs)在其中的关键作用。ncRNAs 参与调控心肌细胞死亡、纤维化、血管生成和巨噬细胞功能,挖掘其机制可为 I/R 损伤治疗提供新思路,极具科研与临床价值。

  

非编码 RNA 在心肌缺血 / 再灌注损伤与修复中的作用


心肌缺血 / 再灌注(I/R)常常会引发一系列分子和细胞层面的变化,这些变化会导致过度的氧化应激,进而造成大量心肌细胞死亡,最终引发无菌性炎症、心肌纤维化,甚至可能发展为心力衰竭。过去二十年的众多研究表明,非编码 RNA(ncRNAs),包括微小 RNA(miRNAs)、长链非编码 RNA(lncRNAs)和环状 RNA(circRNAs),几乎参与了 I/R 诱导的不良心脏重构的各个方面。它们在心肌 I/R 过程中心肌细胞死亡(如凋亡、坏死性凋亡、铁死亡、焦亡和 PANoptosis)、纤维化、血管生成和免疫反应等过程中,发挥着关键的调节作用。

非编码 RNA 调节缺血 / 再灌注心脏中的心肌细胞死亡


心肌细胞死亡是心肌缺血 / 再灌注损伤(MIRI)的基本病理事件,它会导致心脏功能障碍和不良重构。多种形式的调节性细胞死亡,如凋亡、坏死性凋亡、铁死亡、焦亡和 PANoptosis 都参与了 MIRI,而且每种细胞死亡形式都由独特的分子机制驱动。越来越多的证据表明,ncRNAs(即 miRNAs、lncRNAs 和 circRNAs)在调节这些细胞死亡途径中起着至关重要的作用。例如,miR-217 能够促进心肌细胞凋亡,而 miR-223 则对坏死性凋亡起到负向调节作用;在 lncRNAs 方面,MALAT1 会促进细胞凋亡,H19 则正向调节血管生成和心脏修复。这些研究结果都显示出 ncRNAs 在心肌细胞死亡调节过程中的多样性和复杂性。

非编码 RNA 在缺血 / 再灌注损伤后心肌纤维化调节中的作用


ncRNAs 在 I/R 损伤后心肌纤维化中的作用受到了越来越多的关注。这些分子,尤其是 lncRNAs 和 miRNAs,能够协调复杂的调控网络,影响细胞迁移、凋亡、炎症和纤维化反应,为心脏重构的治疗干预开辟了新的途径。在 I/R 损伤过程中释放的外泌体 miRNAs,可以通过调节 lncRNA-miRNA-mRNA 轴,参与纤维化过程,促进心肌组织的重构和过度纤维化。这表明 ncRNAs 可能是干预心肌纤维化的潜在治疗靶点。

非编码 RNA 在心肌缺血 / 再灌注后血管生成调节中的作用


ncRNAs 在 I/R 损伤后的血管生成和心肌修复调节中发挥着重要作用。已经发现多种 miRNAs、lncRNAs 和 circRNAs 是血管再生的关键调节因子,为潜在的治疗靶点提供了新的方向。例如,间充质干细胞(MSCs)或其他来源的外泌体中富含的 miR-125a-5p,能够通过靶向内皮细胞中的 Daam1 来促进血管生成。这一发现为改善心肌缺血后的血管再生和心脏功能恢复提供了新的策略。

非编码 RNA 在心肌缺血 / 再灌注后巨噬细胞功能调节中的作用


近年来的研究揭示了 ncRNAs 通过调节巨噬细胞功能在 MIRI 中发挥的关键作用。巨噬细胞的 M1 极化(促炎)和 M2 极化(抗炎)失衡,是 I/R 诱导的心脏重构的关键机制之一。在促炎环境下,miR-155-5p 和 circRbms1/miR-142-3p 轴在促进巨噬细胞 M1 极化方面发挥着重要作用。此外,miR-155-5p 还可以通过特定的方式传递信号,进一步影响巨噬细胞的功能,进而影响心脏重构的进程。

结论与展望


本综述总结了目前关于 ncRNAs 在心肌 I/R 中的研究进展,包括 ncRNAs 对心肌细胞死亡(如凋亡、坏死性凋亡、铁死亡、焦亡)、心肌纤维化、心脏血管生成以及巨噬细胞功能的调节作用。其中,凋亡是研究最为广泛的心肌细胞死亡形式之一,众多 ncRNAs 参与其中。然而,尽管在该领域已经取得了显著进展,但 ncRNAs 在 MIRI 和修复过程中的确切作用仍有待进一步深入研究。未来的研究可以朝着更加明确 ncRNAs 的具体作用机制、探索更多潜在的 ncRNA 靶点以及开发基于 ncRNAs 的精准治疗方法等方向展开,为心肌缺血 / 再灌注损伤的治疗带来新的突破和希望。

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