一項納入全球 188個國家衛生統計數據的研究顯示，以缺血性心臟病為代表的缺血性疾病仍是導致人類死亡的首要病因 .腔內治療及血管旁路移植術[1]是治療此類疾病的主要手段，這兩種方法均能取得較好的近期療效，遠期療效受血管重塑限制。研究報道，以自體靜脈行冠狀動脈旁路移植術，靜脈橋10 年閉塞率高達 50%,而這一比例在腔內治療中更高 .血管內皮細胞、平滑肌細胞表型轉化，細胞周[2]期改變及其與炎細胞的交互對話是導致血管重塑的重要機制，本文旨在綜述細胞因子、 microRNA對血管內皮細胞、平滑肌細胞及炎細胞的調控方式及其作用。
1 細胞因子與血管重塑
許多細胞因子和生長因子參與了血管重塑的形成，如PDGF、NO、TGFβ1等，它們是血管重塑和血管平滑肌細胞增殖、遷移的重要介質。PDGF是最強的有絲分裂源，主要有三種途徑促進細胞增殖。
（1）通過Ras-Raf-MEK使ERK2/1信號轉導途徑激[3]活，調控基因表達和細胞增殖與分泌 ;（2）PDGF激[4]活NF-κB,引起c-fos和c-jun的表達 ;（3）PDGF還可通過磷酸肌-3-激酶/Akt途徑上調過氧化物酶增殖激活受體（peroxisome proliferator-activated receptor,PPAR）在損傷血管平滑肌細胞的表達 ,PPAR 可以促[5] [6]使細胞增殖 .Kenagy等 發現，正常對照血管內皮細胞少有PDGF表達，而在移植后大大增加，說明了內皮細胞分泌的PDGF主要是由受損的和正在修復的內皮細胞所分泌。并且PDGF的變化在時間上與血管平滑肌細胞增殖活性的變化是相對平行的，這一結果說明PDGF在血管平滑肌細胞增殖和遷移中起到舉足輕重的作用，可能參與并維持血管平滑肌細胞增殖和遷移。NO在血管重塑的發生中也具有重要作用，它通過舒縮血管調節血壓及器官血流量，抑制血液成分與內皮細胞黏附。己有實驗證明，NO通過特異性激活p42/44有絲分裂原活化蛋白酶，上調p21表達，抑[7]制血管平滑肌細胞增殖 .NO還可以抑制成纖維細胞生長因子，胰島素生長因子等多種生長因子的作用，這些生長因子在血管重塑的形成中有非常重要[8] [8]的作用 .Agouni等 用微粒子攜帶shh蛋白注射入小鼠體內，發現shh蛋白可以加速損傷血管內皮的修復，研究其機制發現shh的這種功能是通過上調血管內皮細胞釋放NO實現的。加入patched受體的抑制劑siRNA或者cyclopamine（shh的特異抑制劑），這種作用明顯減弱。另外，NO在細胞外基質的形成中也有重要的作用，NO可以明顯抑制移植靜脈壁中透明質酸酶一1（HAS-1）的表達，減輕了血管的收縮性[9]重塑，并通過此作用來抑制血管重塑的形成 .
TGFβ1是促進血管重塑形成的又一重要因子，主要通過激活依賴或不依賴smad的途徑進行信號轉導，調節細胞的增殖、分化。TGF-β1是最重要的細胞外基質調節因子，TGF-β1通過作用于基因的近端啟動子而上調Ⅰ型膠原的表達，影響損傷血管的重塑過程。新近研究表明，TGF-β通路介導血管內皮細胞上皮-間質轉化是導致移植靜脈重塑[10]的重要機制 .
2 細胞周期調控蛋白與血管重塑
細胞增殖的開始依賴于細胞周期的開始，而細胞增殖周期的開始受細胞周期蛋白（cyclin），細胞周期蛋白激酶（CDK）細胞周期蛋白激酶抑制劑（CDKI）等的調節，需要這些蛋白在時間和空間上相互協調作用來啟動細胞周期。其中影響G1期的相關基因有c-jun、c-myc、Rb等，影響DNA合成S期的有細胞增殖核抗原等，影響M期的有細胞骨架蛋白等。其中G1/S是關鍵界定點之一。轉錄因子E2F對G1/S起正調控作用，而Rb、p53、p21、p27及p21上游的p53起負調控作用。
腔內血管成形或靜脈移植術后，血管平滑肌細胞 遷移到血管的內層，由靜止狀態進入細胞增殖周期，由G1期進入 S 期要求 Cyclin-CDK復合物的激活，在這個過程中 Cyclin D1-CDK4 和Cyclin E-CDK2 起著重要作用，而 p21在Cyclin-CDK復合物組裝中起著基本的作用。p21 的轉錄激活可以使G1期生長停止，不能進入S期。靜脈移植術后損傷了血管內膜，使得內皮素和AngⅡ生成增多，兩者都可以使p21生成減少，導致血管平滑肌細胞由G1期進入S期不受控制，細胞增殖失控，促進血管重塑的發生。
Rb蛋白是調節血管平滑肌細胞增殖周期的另一重要因子。Rb蛋白通過與E2F轉錄因子家族結合形成復和物，導致S期必須的E2F反式激活受抑制，抑制血管平滑肌細胞增殖，促進血管平滑肌細胞的凋亡，而磷酸化的Rb則失去這種抑制作用。靜脈移植術后使血管平滑肌細胞中磷酸化Rb增多，導致許多促細[11]胞增殖蛋白激活，促進血管平滑肌細胞增殖 .
Rb蛋白受Cyclin D1-CDK4 和Cyclin E-CDK2的調節，二者都能使其發生磷酸化而失活。Rb蛋白受CyclinD1-CDK4 和Cyclin E-CDK2的調節，二者都能使其發生磷酸化而失活。我們用一種不能被cyclinD或者cyclinE調節的RBF-280（有4個細胞周期素依賴激酶磷RBF）來研究Rb對細胞增殖周期的作用。他們發現在果蠅視神經細胞的第二次有絲分裂波中，RBF并沒有阻滯G1-S的進程，而是阻滯S期DNA合成[12]的完成，從而影響細胞周期 .近年來，雷帕霉素涂層支架在血管阻塞性疾病中廣泛應用，獲得了很好的臨床應用效果，研究其機制發現雷帕霉素通過直接抑制Rb的磷酸化，進而影響細胞增殖周期，抑制血管平滑肌細胞的增殖。
3 microRNAs與血管重塑
3.1 microRNAs的來源及其作用原理
microRNAs是一類長度為20-24 nt（少數小于20nt）的非編碼單鏈RNA,在人類基因組中，目前已發[13]現有千余種microRNAs參與細胞功能調節 .絕大多數microRNAs基因以單拷貝、多拷貝或基因簇等形式存在于基因間隔區，少數存在于編碼蛋白基因的內含子區，處于此區域的基因可被同時轉錄出mRNA和microRNAs. 成 熟 microRNAs需 要 通 過 分 別 通 過Drosha酶和Dicer酶的剪切，首先在RNA聚合酶II的作用下，microRNAs編碼基因在細胞核內轉錄出上千個核苷酸長度的初始microRNAs（primary microRNAs,pri-miR），轉錄產物在Drosha酶的作用下被剪切為約 70個 核 苷 酸 長 度 的 前 體 microRNAs（precursormiR, pre-miR），后者在Ran-GTP依賴的核質/細胞質轉運蛋白Exportin 5的作用下轉移至細胞質，再在Dicer酶的作用下剪切為21-25個核苷酸長度的雙鏈microRNAs,其中一條為引導鏈，一條為乘客鏈；引導鏈與RNA誘導的基因沉默復合物（RNA-inducedsilencing complex,RISC）結合，避免microRNAs降解，而絕大多數乘客鏈解螺旋后降解。成熟的microRNAs的5' 端與靶mRNA的3' -UTR特異性結合，通過阻斷帽依賴性翻譯，從而阻滯了核糖體的[14,15]招募和延伸，即阻斷mRNA翻譯過程 ;也可通過[14]促進脫腺苷酸化進行脫帽，導致靶mRNA降解 .
3.2 microRNAs調控細胞表型轉換參與血管重塑
血管平滑肌可根據周遭環境不同，進行收縮型與合成型的表型相互轉換，其中由收縮型向合成型[16]轉換是血管重塑的重要標志 .miR-143和miR-145由一個雙順反子基因簇編碼，miR-143/145簇可以作用于SMα-actin上游啟動子區CArG調控元件而啟動SMα-actin基因的轉錄，也可激活平滑肌特異[17]性轉錄因子Myocd,促進細胞向合成型轉換 ;同時，miR-143/145簇可通過Jag-1/Notch通路促進血清[18]反應因子的表達 ,轉染miR-145可誘導胚胎干細胞[19]向血管平滑肌分化 ;盡管miR-145作用靶點甚多，但miR-145能夠被miR-143抑制。有趣的是miR-143/145作用于血管平滑肌細胞卻不來源于此，[20]Hergenreider等 發現其是在剪切力作用下在血管內皮產生，然后通過囊泡的方式傳遞到血管平滑肌細胞，這在一定程度解釋了在如移植靜脈等血管內皮完好的血管仍會發生血管重塑的原因。
3.3 microRNAs調控炎性反應參與血管重塑
miR-155由 B細 胞 整 合 簇 （ B-cell IntegrationCluster, BIC）編碼，在血管內皮細胞、平滑肌細胞、巨噬細胞等均有表達，主要參與免疫及炎癥反應。在血管平滑肌細胞及血管內皮細胞中，miR-[21]155表達隨剪切力增高而上調 .巨噬細胞、樹突狀細胞等炎細胞向受損血管壁浸潤是血管重塑的特征之一，Toll樣受體配體通過骨髓分化初反應蛋白88（myeloid differentiation primary response gene,[22]MyD88）或IFN-β通路上調miR-155 ;運用脂多糖[23]刺激，亦觀察到miR-155上調 .通過與SMAD2結合，miR-155也通過TGF-β通路調節巨噬細胞參與炎癥反應，miR-155高表達可減少磷酸化SMAD2,從而釋放了TGF-β/SMAD2通路的下游因子，如IL-[24]1β等，從而促進了炎性反應 .運用miR-155缺陷的Apoe-/-小鼠建立頸動脈結扎血管重塑模型發現，敲減miR-155后血管損傷減輕，且在損傷部位發現未[25]成熟的巨噬細胞，同時也抑制了NF-κB的作用 .
3.4 microRNAs調控細胞增殖參與血管重塑
miR-17-92前體基因一共編碼了6種microRNA,即：miR-17、miR-18a、miR-19a、miR-20a、miR-19b、miR-92a,按照種子區特征可將其分為3個家族 . 即 : miR-17家 族 （ miR-17、 miR-18、 miR-20），miR-19家 族 （ miR-19a、 miR-19b）和 miR-[26]92家族 .miR-17-92簇可調節E2F3,miR-17可調節E2F1,當渦流形成時，miR-17、miR-20a、miR-92a下調，此時E2F釋放，前文已述E2F對G1/S起正調[27,28] [29]控作用，故cyclinD1表達，細胞增殖 .而Chen等 發現，在血流為平流時，miR-101在血管內皮細胞中上調，將mTOR靶向沉默，mTOR的主要功能使加速G1/S期轉導，加速細胞增殖，當miR-101上調時，這一作用被取消。
結語
血管重塑是改善缺血性疾病治療預后的瓶頸，其病理生理過程復雜，即有分子生物學改變，亦有血流動力學作用，難以通過調控某個單一因子取得良好療效，增加干預靶點又可能誘發顯著副反應 . microRNAs是 內 源 性 的 非 編 碼 RNA,一 個microRNAs通?？膳c多個靶基因結合，因此通過調控microRNAs可實現多靶點控制，尤其是基因簇，其通常能形成網絡調控模式。因此，強化此類研究不僅能解開疾病的奧秘，也有可能成為一種更加優化的治療手段。
【參考文獻】
[1] Collaborators GMAC. Global, regional, and national age-sex specificall-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death,1990-2013: a systematic analysis for the Global Burden of DiseaseStudy 2013[J]. Lancet, 2015, 385（9963）：117-171.
[2] Parang P, Arora R. Coronary vein graft disease: pathogenesis andprevention[J]. Can J Cardiol, 2009, 25（2）：e57-e62.
[3] Niba ET, Nagaya H, Kanno T, et al. Crosstalk between PI3kinase/PDK1/Akt/Rac1 and Ras/Raf/MEK/ERK pathwaysdownstream PDGF receptor[J]. Cell Physiol Biochem, 2013, 31（6）：905-913.
[4] Xu XL, Ling DY, Zhu QY, et al. The effect of 2,3,4',5-tetrahydroxystilbene-2-0-beta-D glucoside on neointima formation in a rat arteryballoon injury model and its possible mechanisms[J]. Eur JPharmacol, 2013, 698（1-3）：370-378.
[5] Bera A, Das F, Ghosh-Choudhury N, et al. A positive feedback loopinvolving Erk5 and Akt turns on mesangial cell proliferation inresponse to PDGF[J]. Am J Physiol Cell Physiol, 2014, 306（11）：C1089-C1100.
