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本综述聚焦长链非编码 RNA（lncRNA）CDKN2B-AS1，探讨其在年龄相关疾病（ARDs）中的作用。它通过竞争性内源性 RNA（ceRNA）机制、影响炎症通路、调控葡萄糖代谢等参与多种疾病，如心血管疾病、糖尿病等，兼具生物标志物和治疗靶点潜力。
衰老在细胞和器官层面均与老化密切相关，而长链非编码 RNA（lncRNA）在调控细胞衰老中逐渐受到关注。其中，位于 INK4 位点的反义 lncRNA—— 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 2B 反义 RNA1（CDKN2B-AS1，又称 ANRIL）备受瞩目。其在多种肿瘤组织中水平升高，抑制它可抑制癌细胞的增殖、侵袭和迁移。近年研究更发现，lncRNA CDKN2B-AS1 通过作为竞争性内源性 RNA（ceRNA）、影响炎症通路、调控葡萄糖代谢等机制，参与心血管疾病（CVDs）、糖尿病、癌症、关节炎、骨质疏松等年龄相关疾病（ARDs）。
1. 引言
近几十年来，人类预期寿命稳步提升，预计到 2050 年，全球 60 岁以上人口将达 21 亿。随着老年人口激增，年龄相关疾病成为主要公共卫生问题，衰老也成为科学界关注的焦点。衰老作为不可避免的生物过程，以生理完整性逐渐丧失为特征，由细胞和分子损伤的积累驱动，导致身体功能受损，疾病易感性增加。尽管大量证据表明衰老为人类疾病的重要风险因素，但其分子机制及与疾病的关联仍不明确，因此，识别参与衰老的关键分子及其在年龄相关疾病发展中的作用至关重要。
随着高通量测序技术和基因组学的重大进展，lncRNA 研究显著扩展并广受关注。据估计，超过 90% 的哺乳动物基因组转录为非编码 RNA（ncRNA），其中 lncRNA 是长度超过 200 个碱基对的 RNA 分子。近年研究表明，lncRNA 在年龄相关疾病的发生和发展中起关键作用，还可调节多种生物过程，包括细胞生长、抗凋亡活性、迁移和侵袭。
CDKN2B-AS1 是一种具有临床意义的 lncRNA，位于 9 号染色体短臂 3 区（9p21.3）的 CDKN2B-CDKN2A 基因簇内。该 RNA 分子与多梳抑制复合物 1 和 2（PRC1 和 PRC2）相互作用，负调控整个 INK4-ARF 基因座的转录，导致簇内其他基因的表观遗传沉默。CDKN2B-AS1 中的特定单核苷酸多态性与多种疾病的易感性增加相关，该基因组区域被认为是心血管疾病的关键遗传易感位点，也与多种年龄相关疾病有关，包括癌症、2 型糖尿病（T2DM）、阿尔茨海默病（AD）和老年人衰弱。本综述旨在全面探讨 CDKN2B-AS1 在衰老和年龄相关疾病中的作用，重点关注其分子机制、调控功能和遗传关联，强调其作为生物标志物和治疗靶点的潜力，为其在衰老相关病理生理学和疾病进展中的作用提供新见解。
1.1 CDKN2B-AS1 在年龄相关疾病中的调控机制
衰老作为复杂的生物过程，与年龄相关疾病的发生和发展密切相关。近年研究强调了 lncRNA 在调节衰老细胞的功能和代谢中的关键作用。其中，位于 9p21 染色体 ARF-INK4 基因座的 CDKN2B-AS1，可调节三种肿瘤抑制蛋白：p15INK4B（P15）、p16INK4A（P16）和 p14ARF（ARF）。P15 和 P16 特异性抑制细胞周期蛋白依赖性激酶 4（CDK4），从而调节细胞周期进程，而 ARF 则抵消小鼠双分钟 2 同源物抑制肿瘤蛋白 p53 的能力，促进程序性细胞死亡或细胞周期停滞。近年研究还表明，CDKN2B-AS1 通过与表观遗传复合物 PRC1 和 PRC2 直接相互作用发挥调控功能，促进 H3K27 三甲基化和 INK4-ARF 基因座的染色质压缩，从而抑制 P15、P16 和 ARF 的转录，这种抑制与细胞周期调控的扰动和肿瘤生长的促进显著相关，且与血管造影确定的冠心病患者密切相关。
此外，CDKN2B-AS1 除了具有转录和表观遗传调控作用外，还通过作为 ceRNA 发挥重要的转录后效应，为其参与年龄相关疾病增添了新维度。
1.2 CDKN2B-AS1 作为竞争性内源性 RNA
ceRNA 是通过竞争共享的微小 RNA（miRNA）进行相互交叉调控的转录本。miRNA 是约 21-23 个核苷酸长度的小 RNA，通过碱基配对引导 Argonaute 蛋白至靶转录本，促进其降解或抑制其翻译。2007 年，Franco-Zorrilla 等人在植物中发现一种称为 “靶标模拟” 的现象，其中一种 ncRNA 隔离 miR-399，从而解除对其靶标的抑制，这导致了 “RNA 海绵” 一词的引入，用于描述 miRNA 被含有 miRNA 识别元件的过表达转录本吸收的情况，后续研究在各种肿瘤中发现了 RNA 海绵。2011 年，“ceRNA” 一词被引入，用于描述这种转录后调控机制。
近年研究已确定 CDKN2B-AS1 作为 ceRNA，通过调节 miRNA 的表达和活性参与多种年龄相关疾病。在动脉粥样硬化中，CDKN2B-AS1 在血管平滑肌细胞和内皮细胞中上调，在其中隔离 miR-399-5p。进一步分析显示，成纤维细胞生长因子受体底物 2（FRS2）是 miR-399-5p 的直接靶点，经 Starbase 预测并经 qPCR 证实。FRS2 通过 N 端磷酸酪氨酸结合结构域与成纤维细胞生长因子受体结合，激活下游 RAS/RAF/ERK 信号通路，该通路调节细胞增殖。这些实验表明，抑制 CDKN2B-AS1/miR-399-5p/FRS2 调控轴可减缓动脉粥样硬化的进展，提示 CDKN2B-AS1 在治疗该疾病中的潜在治疗应用。Wang 等人发现，与健康对照相比，糖尿病肾病患者的 CDKN2B-AS1 和硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）水平显著升高。在细胞水平上，对肾 HK-2 细胞进行的 ELISA 显示，在高葡萄糖（GLU）条件下，CDKN2B-AS1 的表达水平升高，而 miR-497 的表达降低。蛋白质印迹分析显示，IL-1β、IL-18、TXNIP 和 NLRP3 的蛋白质表达水平增加。体外和体内试验证实，CDKN2B-AS1 在糖尿病肾病的发展中起关键作用。此外，发现 caspase-1 活性在高 GLU 诱导下增加，进一步阐明了糖尿病肾病的分子机制。miR-497 的过表达可抑制高 GLU 诱导的 caspase-1 活性。同样，共培养和 TXNIP 的过表达可影响并逆转 miR-497 的过表达。这些发现表明，在高 GLU 条件下，miR-497 与靶基因 TXNIP 结合，从而诱导细胞焦亡并激活 caspase-1。这些结果提示，在糖尿病肾病中，CDKN2B-AS1 可通过海绵化 miR-497 激活 TXNIP/caspase-1 信号通路，使其成为该疾病的潜在诊断标志物。Zhou 等人通过用淀粉样 β 蛋白处理经神经生长因子刺激的 PC12 细胞构建 AD 模型，将患者分为 KD-CDKN2B-AS1 组和 KD-NC 组，KD-CDKN2B-AS1 组进一步分为 miR-125a 抑制剂加 CDKN2B-AS1 敲除组和 CDKN2B-AS1 敲除组。与 KD-NC 组相比，KD-CDKN2B-AS1 组的细胞凋亡减少，神经元生长增加。此外，与 KD-NC 组相比，KD-CDKN2B-AS1 组中 AD 和衰老相关认知下降的神经炎症关键介质 TNF-α、IL-1β、IL-6 和 IL-17 的水平降低，这表明 lncRNA CDKN2B-AS1 可抑制 miR-125a 的表达。
这些例子说明了 CDKN2B-AS1 作为 ceRNA 在多种年龄相关疾病中的广泛影响。除了作为 ceRNA 的作用外，CDKN2B-AS1 还通过调节 AdipoR1/AMPK/SIRT1 信号通路影响细胞代谢和衰老，进一步扩大了其在年龄相关疾病中的相关性。
1.3 AdipoR1/AMPK/SIRT1 信号通路
脂联素 1 是葡萄糖代谢的关键调节因子，主要通过调节脂质和能量代谢及增强胰岛素敏感性发挥作用。腺苷 5'- 单磷酸激活蛋白激酶（AMPK）和沉默信息调节因子 1（SIRT1）是体内关键的能量代谢传感器，能够检测身体的能量状态，并通过改变下游分子的表达或活性来调节能量代谢。Sun 等人发现，lncRNA CDKN2B-AS1 可抑制脂联素受体 1 的表达。在体外实验中，β- 半乳糖苷酶染色后，研究人员观察到与对照组相比，CDKN2B-AS1 敲低组的衰老细胞数量增加。在体内实验中，将 CDKN2B-AS1 缺失的 MOLM-13 细胞通过尾静脉注射到严重联合免疫缺陷小鼠体内，sh-CDKN2B-AS1 小鼠的外周血和脾脏中 GFP+ MOLM-13 细胞的百分比降低，表明 CDKN2B-AS1 可能促进细胞衰老。此外，研究人员发现，急性髓系白血病（AML）患者样本中 AdipoR1 的表达降低，且这种降低与 CDKN2B-AS1 水平呈正相关。
沉默 AdipoR1 的表达已被证明可促进细胞衰老、程序性细胞死亡，并损害细胞增殖能力。为了进一步探索 CDKN2B-AS1 是否通过调节细胞代谢促进 AML 进展，研究人员发现，同时耗尽 CDKN2B-AS1 和 AdipoR1 会导致 AML 细胞的葡萄糖摄取减少和乳酸水平降低，这一发现表明 CDKN2B-AS1 和 AdipoR1 参与了 AML 中的葡萄糖代谢过程。实验通过评估葡萄糖转运蛋白 1（GLUT1）和乳酸脱氢酶 A（LDHA）的表达水平，证实了 CDKN2B-AS1 和 AdipoR1 在葡萄糖代谢中的调节作用。在 AML 细胞中，敲低 CDKN2B-AS1 和 AdipoR1 后，GLUT1 和 LDHA 的表达水平显著降低。这些结果表明，CDKN2B-AS1 可能在细胞葡萄糖代谢通路中发挥作用。由 AdipoR1 调节的 AMPK 和 SIRT1 不仅是 AML 治疗的关键靶点，也是细胞衰老和代谢的主要调节因子。免疫组织化学分析显示，与对照组相比，sh-CDKN2B-AS1-Molm13 小鼠骨髓中的 ADIPOR1、pAMPK 和 SIRT1 蛋白水平降低。这些发现表明，CDKN2B-AS1 通过 AdipoR1/AMPK/SIRT1 葡萄糖代谢信号通路调节细胞存活。
重要的是，CDKN2B-AS1 的这种代谢调节最初在 AML 中得到证明，反映了一种更广泛适用于年龄相关疾病的保守机制，其中葡萄糖利用受损和线粒体功能障碍是常见特征。AdipoR1/AMPK/SIRT1 信号受损会导致 2 型糖尿病中的胰岛素抵抗和慢性炎症、心血管疾病中的内皮功能障碍和血管衰老，以及骨质疏松中的成骨细胞活性降低。因此，CDKN2B-AS1 在 AML 中的关键作用为更广泛的衰老相关代谢和退行性疾病提供了机制见解。
除了代谢和能量调节外，CDKN2B-AS1 还通过调节经典的 NF-κB 信号通路对炎症反应产生显著控制，该通路是慢性炎症和免疫调节的核心介质。
1.4 NF-κB 信号通路
NF-κB 长期以来一直被认为是经典的炎症信号通路，其激活导致促炎细胞因子（如 IL-1 和 TNF-α）以及其他促炎基因的产生。Guo 等人观察到，冠心病患者的 CDKN2B-AS1 基因表达上调，而 miR-181b 基因表达下调。为了进一步研究其主要调节机制，研究表明，在冠心病小鼠模型中，CDKN2B-AS1 和 NF-κB 基因的表达水平升高，而 miR-181b 的表达下调。此外，观察到 MiR-NC + NF-κB 激活剂组分泌更高水平的炎症因子（IL-6、IL-8、NF-κB、TNF-α、iNOS、ICAM-1、VCAM-1 和 COX-2）和血管保护因子（VEGF 和 HSP 70）。总之，Guo 等人证明，CDKN2B-AS1 可靶向 miR-181b 来调节冠心病细胞的增殖和凋亡活动，从而减少 NF-κB 信号的激活和炎症标志物（IL-6、IL-8、NF-κB、TNF-α、iNOS、ICAM-1、VCAM-1 和 COX-2）的释放。
糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病患者的主要微血管并发症，若不进行有效治疗，DR 患者可能会失明。Wei 等人在 DR 患者的血清和眼标本中发现了多种炎症因子，包括 IL-1β、IL-6、IL-8 和 TNF-α，MCP-1 和趋化因子的表达水平显著升高。对 DR 大鼠视网膜组织的 RT-PCR 分析显示，lncRNA CDKN2B-AS1 显著上调。这项研究首次证明，在 DR 大鼠模型中，lncRNA CDKN2B-AS1 调节 NF-κB，表明 DR 大鼠视网膜组织中 lncRNA CDKN2B-AS1 的表达显著增加。CDKN2B-AS1 的消耗显著减少了大鼠视网膜的病理损伤，并显著降低了炎症水平，IL-1、IL-6 和 MCP-1 的表达降低。进一步研究发现，敲低 lncRNA CDKN2B-AS1 后，DR 大鼠视网膜组织中 p65 的表达和激活水平显著降低，这导致视网膜细胞凋亡显著抑制，微血管功能显著改善。这些发现突出了 CDKN2B-AS1 在 DR 中激活 NF-κB 和加剧炎症的作用。
1.5 CDKN2B-AS1 调节和与蛋白质相互作用
lncRNA 的另一种常见功能机制涉及它们与蛋白质的相互作用，lncRNA 可以作为蛋白质诱饵，促进蛋白质的招募或隔离，或作为支架连接不同的蛋白质。lncRNA 与蛋白质的相互作用对于转录后基因调控至关重要，包括剪接、翻译和信号转导等过程，所有这些都与包括癌症在内的各种疾病的病理进展相关。Cai 等人发现，与对照组相比，lncRNA CDKN2B-AS1 的表达水平显著升高，表明 CDKN2B-AS1 水平升高与高 GLU 诱导的足细胞损伤密切相关。在糖尿病肾病患者中，黑色素代谢酶（MME）的表达下调。为了验证 MME 对足细胞损伤的影响，进行了 RT-qPCR 和蛋白质印迹分析，以评估 MME 在 mRNA 和蛋白质水平的表达。结果显示，与正常葡萄糖（NG）组相比，高葡萄糖（HG）组的 MME mRNA 和蛋白质表达显著下调。然而，在 HG + si-CDKN2B-AS1 组中，与 HG 组相比，MME mRNA 和蛋白质表达显著上调，表明沉默 lncRNA CDKN2B-AS1 可诱导足细胞中 MME 的过表达。因此，沉默 lncRNA CDKN2B-AS1 可通过上调 MME 减轻高 GLU 诱导的足细胞损伤，这一发现强调了 CDKN2B-AS1 在调节代谢紊乱中的细胞应激反应中的作用，强化了其在糖尿病肾病等年龄相关疾病进展中的贡献。
Thomas 等人发现，lncRNA CDKN2B-AS1 在 DR 患者的内皮细胞中上调，并发现 CDKN2B-AS1 基因的这种表达增加可改变 VEGF 的表达和功能。为了进一步验证这些实验结果，建立了 CDKN2B-AS1 敲除小鼠模型，qPCR 和蛋白质印迹分析显示，EZH2 与 VEGF 表达降低相关，因此，阻断 EZH2 可降低 CDKN2B-AS1 和 VEGF RNA 的表达。CDKN2B-AS1 对 VEGF 的调节表明，CDKN2B-AS1 通过影响 PRC2 基因（特别是 p300 和 EZH2）的表达来调节 VEGF 基因的表达，这进一步支持了 CDKN2B-AS1 参与血管重塑和血管生成，将其与衰老相关代谢紊乱的特征性微血管并发症联系起来。
Huang 等人通过临床观察发现，肝癌患者的 CDKN2B-AS1 表达升高，且与肿瘤大小和肝癌分期密切相关。为了进一步研究 CDKN2B-AS1 在肝癌中的作用，他们建立了三种 CDKN2B-AS1 表达水平高于正常肝上皮细胞的细胞系（HepG2、HepG3B 和 MHCC-97H）。为了探索其在肝癌中的作用机制，Huang 等人进行了生物信息学分析，在 CDKN2B-AS1 启动子区域鉴定出 13 个特异性蛋白 1（SP1）结合位点，表明 SP1 可调节肝细胞癌（HCC）细胞中 CDKN2B-AS1 的转录活性。此外，SP
