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综述:MicroRNAs作为肠道屏障功能的关键调节因子:模式识别受体、上皮连接复合物与治疗策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月23日 来源:Digestive Diseases and Sciences 2.5
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这篇综述深入探讨了microRNAs(miRNAs)通过调控模式识别受体(PRRs)和上皮连接复合物(如紧密连接、黏附连接)在肠道屏障稳态中的核心作用,并阐述了其在炎症性肠病(IBD)治疗中的潜在应用价值。文章系统梳理了miRNAs与TLR2/4/5、NOD2受体的互作机制,以及通过NF-κB、MAPK等通路影响屏障完整性的分子机理,为开发靶向miRNA的IBD疗法提供了理论依据。
Biogenesis of miRNAs and Mechanism of Action
MicroRNAs(miRNAs)是一类长度约18-25个核苷酸的非编码RNA分子,通过结合靶mRNA的3'非翻译区(3'UTR)调控基因表达。其生物合成始于细胞核内RNA聚合酶II/III转录生成初级miRNA(pri-miRNA),经Drosha/DGCR8复合体加工形成前体miRNA(pre-miRNA)。随后,pre-miRNA通过Exportin-5转运至胞浆,被Dicer酶切割为双链miRNA。其中一条链(成熟miRNA)与Argonaute 2(AGO2)蛋白结合形成RNA诱导沉默复合体(RISC),通过完全或不完全互补配对导致mRNA降解或翻译抑制。值得注意的是,miRNAs可分泌至外泌体等囊泡中,在体液中稳定存在并参与细胞间通讯。
Function of Pattern Recognition Receptors in the Intestinal Epithelial Barrier
肠道上皮细胞表达的Toll样受体(TLR2/4/5)和NOD样受体(NOD2)构成免疫防御第一道防线。TLR2识别革兰氏阳性/阴性菌的脂蛋白,通过MyD88依赖途径激活NF-κB和MAPK通路;TLR4通过MyD88和TRIF双途径响应LPS刺激;TLR5特异性感知鞭毛蛋白。NOD2则通过识别胞壁酰二肽(MDP)调控自噬和抗菌肽表达。这些受体的适度激活可维持屏障稳态,但过度激活会导致claudin、occludin等紧密连接蛋白表达异常,诱发IBD。
Epithelial Junctional Complexes
上皮连接复合物从顶端至基底依次为紧密连接(ZO-1/occludin/claudin)、黏附连接(E-cadherin/β-catenin)和桥粒(desmoglein)。miR-21通过降解RHOB mRNA下调occludin,增加肠通透性;miR-155通过TLR4/MyD88通路抑制E-cadherin;而miR-146a则通过靶向IRAK1/TRAF6负调控炎症信号。IL-1β诱导的miR-200c-3p可通过降解occludin mRNA破坏屏障功能。
MiRNA-Based Therapeutic Strategies
miRNA模拟物(如miR-146b纳米颗粒)和抑制剂(如antagomiR-155)展现出治疗潜力。临床前研究表明:抑制miR-155可上调SHIP-1和HIF-1α,减轻DSS诱导的结肠炎;miR-375过表达通过抑制TLR4恢复Caco-2细胞跨上皮电阻(TEER);EcN益生菌来源的外泌体miR-24/200a通过调节血清素转运体(SERT)维持屏障功能。这些策略通过多靶点调控克服了传统IBD治疗的局限性。
Conclusion
miRNAs通过精细调控PRRs和连接复合物,在肠道屏障稳态中扮演"分子开关"角色。未来研究需解决递送效率和脱靶效应等挑战,但基于miRNA的疗法有望为IBD等肠道疾病提供突破性治疗方案。
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