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miR-100-5p作为手-臂振动病血管损伤的关键调控因子:通过VEGFA/VEGFR通路抑制血管新生的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月03日 来源:Genomics 3.4
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本研究针对手-臂振动病(HAVD)的分子机制不明、缺乏诊断标志物的问题,通过miRNA-seq筛选发现miR-100-5p和miR-4735-5p在患者中显著差异表达(AUC达0.99),证实其通过抑制VEGFA/VEGFR通路和p38 MAPK信号传导阻碍血管新生,为HAVD的早期诊断和靶向治疗提供新依据。
手-臂振动病(HAVD)是长期使用振动工具引发的职业性疾病,表现为指尖微循环障碍和血管神经损伤,严重者可致不可逆组织坏死。尽管被归类为外周血管病变,其分子机制和早期诊断手段长期缺失。传统诊断依赖主观症状和冷水诱发试验,缺乏客观生物标志物。更棘手的是,振动暴露工人群体庞大(如矿业、建筑业从业者),但仅15%-20%会发展为HAVD,提示个体易感性差异显著。这种"诊断滞后性"和"机制黑箱"严重阻碍了临床干预。
针对这一难题,研究人员开展了一项探索HAVD分子标志物及致病机制的研究。通过高通量miRNA测序(miRNA-seq)对比HAVD患者与振动暴露工人的外周血样本,发现36个上调miRNA和2个下调miRNA。其中miR-100-5p表现尤为突出:其区分振动暴露工人与健康人的曲线下面积(AUC)达0.9906,诊断HAVD的AUC更高达0.9922。当与miR-4735-5p联用时,诊断效能进一步提升。体外实验采用人脐静脉内皮细胞(HUVECs)模型,证实miR-100-5p过表达会显著抑制血管形成能力,而这一效应与VEGFA(血管内皮生长因子A)及其受体VEGFR的表达抑制直接相关。机制上,研究首次揭示miR-100-5p通过下调TRIB2基因,进而抑制p38 MAPK(丝裂原活化蛋白激酶)信号通路活化,最终导致血管新生障碍。该成果发表于《Genomics》,为HAVD提供了首个高特异性分子诊断方案,并阐明其血管损伤的核心机制。
关键技术包括:1)建立HAVD患者与振动暴露工人的对照队列;2)miRNA-seq筛选差异表达谱;3)ROC曲线评估诊断标志物效能;4)HUVECs体外血管形成实验;5)Western blot验证VEGFA/VEGFR及p38 MAPK通路蛋白表达。
差异表达miRNA的鉴定
通过miRNA-seq发现HAVD组miR-100-5p表达量较暴露组升高4.3倍,与临床严重程度呈正相关。
诊断标志物验证
miR-100-5p的敏感度(96.3%)和特异度(94.1%)显著优于传统诊断指标,联合检测可提升阳性预测值至98.7%。
血管功能障碍机制
HUVECs过表达miR-100-5p后,小管形成能力下降62%,VEGFA分泌减少51%,TRIB2蛋白表达被抑制3.2倍。
信号通路解析
磷酸化p38(p-p38)水平降低70%,添加p38激动剂可部分逆转miR-100-5p的血管抑制效应。
该研究确立了miR-100-5p作为HAVD"分子预警器"的双重价值:既是高精度诊断标志物,又是血管损伤的关键效应因子。其通过"TRIB2-p38 MAPK-VEGFA"轴抑制血管新生的发现,为开发靶向治疗策略(如抗miR-100-5p寡核苷酸)奠定基础。更深远的意义在于,这种"miRNA-血管稳态"调控模式可能适用于其他振动相关血管病变(如动脉硬化),为职业医学领域提供了新的研究范式。值得注意的是,振动暴露工人中miR-100-5p高表达者进展为HAVD的风险增加5.8倍,提示可将其用于高危人群筛查,实现"预防性干预"。未来需扩大队列验证跨人种一致性,并探索其他差异miRNA(如miR-4735-5p)的协同作用机制。
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