miRNA 在非酒精性脂肪性肝病中的研究進展

陳 杭 ，崔 琦 ，黃敏杉 ，劉建軍 ，馬嵐青

（1）昆明醫科大學第一附屬醫院消化內科，云南省消化系統疾病研究所，云南省消化系統疾病臨床研究中心，云南 昆明 650032;2）昆明醫科大學生物醫學工程研究院，云南 昆明 650500）

非酒精性脂肪性肝?。╪onalcoholic fatty liver disease，NAFLD）是指在沒有過量飲酒（男性每天≥30 g，女性每天 ≥20 g）或其他原因（藥物、饑餓、單基因遺傳病等）導致的肝臟脂肪變性的情況下，超過5%的肝細胞大泡性脂肪變性的一類疾病總稱[1]；包括從單純脂肪變性向進行性脂肪變性轉變，進而引發肝纖維化，肝硬化和肝癌[2?3]。隨著生活水平的提高，NAFLD 已成為最常見的慢性肝病，根據近2 a 研究顯示，NAFLD 全球總患病率約為30.05%～32.40%[4?5]，并且還在持續增加。在亞洲，2019 年NAFLD 的總患病率為29.62%，而且呈上升趨勢，預計到2030 年，NAFLD 將成為肝移植的主要原因[6]。NAFLD 的發病機制尚未完全清晰，“兩次打擊”學說已無法全面解釋NAFLD 的發病機制。因此，現在提出“多重打擊”學說，即胰島素抵抗、內質網應激、線粒體功能障礙、腸道菌群失調、遺傳因素等共同參與NAFLD 的發生和發展[2]。

miRNA 是在動物、植物以及部分病毒中發現的一類主要的單鏈非編碼的RNA，長度約為22個核苷酸，通過與mRNA 特異性靶向作用，在轉錄、轉錄后和翻譯過程中抑制基因的表達，并廣泛參與人體生理及病理過程[7]。miRNA 的生物合成分為經典途徑和非經典途徑2 種方式[8]。在經典途徑中，miRNA 的基因在細胞核中首先被轉錄為初級miRNA（pri-miRNA），之后被進一步加工成為前體miRNA（pre-miRNA）。Pri-miRNA 和premiRNA 都具有發夾、凸起或內環的折疊結構，能夠被核糖核酸酶Ⅲ Drosha 和Dicer 識別和加工，生成成熟的miRNA[9]。成熟miRNA 通過堿基配對的方式與靶mRNA 的3’ 端結合，從而促進mRNA 的甲基化和蛋白質修飾，最終導致mRNA失穩和翻譯抑制[10]。而不同于經典途徑，在非經典途徑中，miRNA 的生成不依賴于Drosha、Dicer這樣的微處理器，其余過程和經典途徑相同[8]。此外，miRNA 之間能夠相互作用，以直接結合的方式調節miRNA 的生成：第1 種直接結合方式是miRNA 的相互作用。通過成熟miRNA 與未成熟miRNA 相結合，從而影響成熟miRNA 的生成；第2 種則是通過識別，誘導成熟miRNA 的互補序列相互結合，這種方式可能對miRNA 的穩定以及防止其降解起著重要作用[11]。許多miRNA 是人體正常發育必須的，參與發育過程和疾病發生[12]。研究發現，miRNA 在內質網生化功能和內質體轉運過程中發揮著重要作用[13]。miRNA 在內質網生化和轉運過程中發揮作用，內質網又在脂質代謝過程中發揮作用，miRNA 又是如何參與脂質代謝？本文綜述miRNA 在脂肪代謝、胰島素抵抗中的機制，為miRNA 作為非酒精性脂肪性肝病的無創生物標志物診斷和治療提供參考。

1 miRNA 與肝臟脂肪代謝

甘油三酯（tiglyceride，TG）可通過2 種方式合成。外源性：由食物中攝取的脂肪于腸道內，在膽汁酸、脂酶的作用下被腸黏膜吸收，在腸黏膜上皮細胞內合成甘油三酯；內源性：體內自身合成的甘油三酯主要在肝臟，其次為脂肪組織。甘油三酯可儲存在肝細胞，也可以以極低密度脂蛋白分泌到血液中，由于脂質代謝紊亂導致血游離脂肪酸增多，當超過脂肪組織的貯存能力和各組織對血游離脂肪酸的氧化能力時，使更多的血游離脂肪酸轉化為甘油三酯在非脂肪組織中過度沉積，會對組織造成損傷。非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）中存在肝臟游離膽固醇積累，游離膽固醇已被證明會破壞線粒體功能，誘導肝細胞死亡，促進NAFLD 進展[14]。在單純脂肪變性中，過量的脂類，如膽固醇和TG 在肝細胞中積累，破壞肝細胞內穩態，導致肝損傷。脂質破壞、線粒體功能障礙、內質網應激和活性氧簇已被證明可促發肝細胞損傷，并促進單純脂肪變性進展為NASH 并伴發纖維化[15]。游離膽固醇以膽固醇晶體的形式在Kupffer 細胞中累積，導致免疫激活、氧化應激、炎癥和細胞死亡。肝星狀細胞對促纖維化介質的反應在肝纖維化發生中起重要作用。細胞內游離膽固醇的積累通過toll 樣受體4 依賴的信號通路直接誘導肝星狀細胞活化并觸發肝纖維化[16]。甘油三酯和游離膽固醇，對肝臟組織和肝細胞有損傷，并有可能觸發肝纖維化，在NAFLD 的發生發展中發揮作用。

miRNA 在調控肝臟代謝和病理生理過程中發揮著重要作用。首先，miR-122 是研究最廣泛的肝臟miRNA，占據了總miRNA 的70%。它參與了肝細胞增殖和成熟，并與多個脂質和膽固醇代謝相關基因相互作用[17?18]。在NAFLD 患者中，循環miR-122 水平與丙氨酸氨基轉移酶水平相關，并且是一個比經典肝功能標志物（包括天冬氨酸氨基轉移酶和細胞角蛋白-18）更好的NAFLD 嚴重程度指標[19]。在小鼠中抑制miR-122 不僅可減少肝脂肪酸和膽固醇的合成，還可增加肝脂肪酸氧化，從而降低血漿膽固醇水平[20?21]。miRNA 還可以和轉錄因子作用，有研究表明，miR-33a 和miR-33b 與SREBP1 和SREBP2 共轉錄，SREBP2是膽固醇生物合成的調節因子；miR-33a 和miR-33b 的靶基因ABCA1 還通過調控ApoA1 和膽固醇結合[22]，此過程對HDL 合成至關重要。

其次，miR-21 在調控脂質生成、葡萄糖代謝和防止脂肪變性等方面扮演著關鍵角色，其升高會導致脂質積聚。敲低miR-21 可降低控制脂肪生成基因的表達，從而降低調節脂肪生成的表達，同時也降低代謝調節因子的表達，從而防止葡萄糖耐受不良和脂肪變性[23]。Rodrigues 等[24]報道，在高脂飲食喂養并補充奧貝膽酸的動物中，miR-21 消除可減少膽固醇蓄積、氧化應激和炎癥，發生輕微的脂肪變性。在NAFLD 中，miR-21 調節甘油三酯、游離膽固醇和總膽固醇水平[25]。此外，miR-21 的升高抑制脂肪酸結合蛋白7，從而顯著誘導脂肪酸攝取和脂質積聚[26]。miR-21 還靶向磷酸酶和張力蛋白同源物，改變黏著斑激酶磷酸化和基質金屬蛋白酶2 和9 的表達[27]，2 者都是細胞生長，遷移和侵襲的介質，還可減少誘導炎癥和纖維化進展的過氧化物酶體增殖物激活受體α 表達。敲低miR-21 可降低脂肪生成基因的表達，減少膽固醇蓄積、氧化應激和炎癥反應，為減輕NAFLD 患者脂質代謝提供了思路，是否可以特異性干預mi RNA 治療NAFLD 患者。

另 外miR-192、miR-23b、miR-26a、miR-34a、miR-451a、miR-378 和miR-375 等miRNA也在NAFLD 的發展中起到了不可忽視的作用，它們影響著脂質代謝、炎癥反應等關鍵生物過程。研究表明，miR-192 水平的降低與雙酚A 誘導的肝臟脂質蓄積有關[28]。miR-23b 能夠抑制NAD依賴的去乙?；窼irtuin 1 的表達，導致甘油三酯在細胞質中沉積[29]。此外，抑制miR-26a 可使甘油三酯和膽固醇超載[30];在NASH 患者和HFD喂養的小鼠中，miR-34a 通過與HNF4 的相互作用促進脂肪變性，從而抑制肝臟VLDL 分泌[31]。在小鼠模型中，一種傳統的中藥絞股藍（gynostemma pentaphylla，GP）可降低肝臟甘油三酯和腸道菌群的組成，通過下調miR-34a 來控制靶基因HNF4，SIRT1 和PPAR?的mRNA 和蛋白水平[32]。另一方面，miR-451a 能夠調節甲狀腺激素反應蛋白14 的表達，而甲狀腺激素反應蛋白14 對新生脂肪生成具有重要的負調控作用[33]；在Hepa1-6細胞中，miR-378 可調節脂質代謝[34]。抑制miR-375 可增加脂聯素的表達，防止細胞內脂質蓄積，降低瘦素和炎癥因子的水平[35]，作為負性蛋白調節因子參與NAFLD 的發展。

miRNA 在脂質代謝和NAFLD 研究中扮演著至關重要的角色。它們能夠精準地調節脂肪酸代謝途徑和膽固醇合成，對維持正常的脂質代謝起到關鍵作用。抑制特定miRNAs 不僅能夠增強胰島素的敏感性，還有助于促進脂肪酸的氧化代謝，提高高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）的循環水平。這對于改善代謝健康、預防代謝性疾病的發生具有積極的影響。此外，miRNA 作為一種有用的非侵入性生物標志物，正在受到越來越多的關注。通過監測血液或其他組織樣本中特定miRNA 的表達水平，可以及時、準確地評估NAFLD 的病情進展，為醫療干預提供重要參考。

2 miRNA 與胰島素抵抗

胰島素信號通路在進食條件下促進合成代謝反應（糖酵解、脂肪生成和糖原合成），并抑制肝臟葡萄糖生成（糖異生和糖原分解）。在空腹狀態下的低胰島素水平會激活糖異生、糖原分解和脂肪酸氧化，從而增加肝臟葡萄糖和酮體的生成。肥胖和2 型糖尿病與胰島素抵抗密切相關。肝臟發生“選擇性”胰島素抵抗，胰島素作用不足可阻斷肝臟葡萄糖輸出，但活躍的胰島素介導的脂肪生成可增加脂質沉積。

研究表明，一系列miRNA 在調控胰島素抵抗方面發揮著關鍵作用，包括miR-291b-3p、miR-125a-5p、miR-143、miR-96、miR-122、miR-29家族、miR-33、miR-375，它們在肝臟脂肪生成、脂肪變性、葡萄糖代謝等方面發揮調節作用，為代謝性疾病研究提供了新的視角。在高脂飲食喂養的小鼠中，抑制肝臟miR-291b-3p 可減少肝臟脂肪生成和脂肪變性，降低空腹血糖水平，抑制肝臟葡萄糖生成，并改善胰島素信號傳導和葡萄糖耐量。在小鼠肝臟中過表達miR-291b-3p 則會加重肝臟葡萄糖輸出和增加胰島素抵抗[36]。在小鼠中過表達miR-125a-5p 通過增強胰島素信號傳導和抑制下游分子FOXO1 改善了脂肪變性，降低了脂肪生成基因的表達，并改善了葡萄糖和胰島素耐受性[37]。miRNA-143 在db/db 和hfd 喂養的小鼠肝臟中上調。過表達miR-143 可抑制胰島素刺激的AKT 活化，誘導胰島素抵抗[38]。在野生型小鼠中，miR-96 過表達導致了更大的胰島素抵抗，而抑制miR-96 則改善了胰島素敏感性[39]。NAFLD 患者血清miR-122 水平顯著高于對照組，且與性別和NAFLD 嚴重程度相關，miR-29 家族和miR-122 通過調節與NAFLD 相關的胰島素抵抗，可能和抑制CYP7A1 功能的作用，引起高膽固醇血癥，進而導致肝臟損傷、凋亡和壞死有關[40]。此外，在胰島素抵抗和NAFLD 患者中，miR-33 通過激活磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和葡萄糖-6-磷酸酶抑制糖異生[41]。另一方面，miR-375 調節葡萄糖穩態，并負責胰腺β 細胞對胰島素抵抗的反應[42]。miR-93-5p 通過靶向 HGF 增強胰島素抵抗以調節 HepG2 細胞中的 T2DM 進展[43]。在兒童肥胖患者中發現，miR-146-5p、miR-423-3p和 miR-152-3p 與胰島素抵抗有關[44]。

在筆者前期研究中同樣也發現，miRNA-30b在非酒精性脂肪性肝病大鼠中表達升高，過表達miRNA-30b 可減輕胰島素抵抗[45]。經過在細胞實驗、動物實驗和臨床實驗中的多重驗證，明確了miRNA 與胰島素抵抗之間的緊密聯系。因此，未來有望通過有針對性地調控特定miRNA 來改善胰島素抵抗，為代謝性疾病的治療提供新的思路和方法。

3 miRNA 與NAFLD

miRNA 在NAFLD 發展各階段中起著關鍵作用，其失調與疾病發生密切相關，包括調節脂質代謝、胰島素抵抗、維生素D 等，表明其在NAFLD發病機制和進展中扮演重要角色[46]。有研究表明，多種miRNA 失調可能與NAFLD 有關，其中包括miRNA-103、miRNA-34a、miRNA-21 等上調，miRNA-122、miRNA-375 等下調[47]。miRNA-103可能通過調節脂肪代謝或者誘導胰島素抵抗，直接或間接參與NAFLD 的發展。miRNA-122 作為肝臟分泌最多的miRNA，能夠評估NASH 和HCC的風險相關性，在NAFLD 中明顯升高，與肝臟受損的嚴重程度密切相關[48]。此外，miRNA 還能通過調節維生素D、腸道微生物等，參與NAFLD的發展進程。有研究發現，7 種參與調節維生素D的miRNAs（miR-27、miR-125、miR-155、miR-192、miR-223、miR-375 和miR-378）可能與NAFLD 發病機制相關[49]；miRNA 在人體和腸道微生物之間起著重要作用，丹毒菌類細菌豐度增加和γ-蛋白桿菌水平降低的同時，會伴隨有多種miRNA 的改變[50]。miRNA 參與肝臟炎癥反應并影響NAFLD的發展進程，同時NAFLD 的相關纖維化也和miRNA 有關。NAFLD 的發生會使得部分肝細胞壞死，同時伴隨著部分miRNA 從死亡肝細胞中釋放，說明miRNA 在NAFLD 中具有重要的生理學意義，其反應出NAFLD 的組織學特征和分子事件。

miRNA 在NAFLD/NASH 疾病階段可能發生顯著變化，其中miRNA-122 和miRNA-34a 顯示出作為循環標志物的潛力，尤其miRNA-34a 可能成為有效的生物標志物，為肝臟疾病的診斷和治療提供了新的研究方向。在諸多檢測結果中，miRNA-122 和miRNA-34a 與相應肝臟損傷、肝臟炎癥以及纖維化相關，證實miRNA-122 和miRNA-34a 具有作為循環標志物的相關性[51]。據報道，在研究人員所觀察的3 種miRNA 中（miRNA-122、miRNA-99 和 miRNA-34a），miRNA-34a對NAFLD 具有中等程度的診斷準確性，其異質性最低，作用最穩定，是診斷NAFLD 的較有效的生物標志物[52]。也有報道稱，將miRNA 與已有的標記物細胞角蛋白18 或ALT 和AST 等相比，miRNA 可能會產生更好的效果[53]。據了解，一種抗miRNA-122 的藥物米拉維森已經在開展治療丙型肝炎病毒感染的Ⅱ期實驗，并已證實米拉維森能夠抑制miRNA-122，預防丙型肝炎[54]。SGLT2抑制劑恩帕格列嗪也顯示出一定的潛力，它可以下調miRNA-34a-5p 的表達，并靶向GREM2，從而導致肝星狀細胞失活，改善與非酒精性脂肪性肝病相關的纖維化過程[55]。熊去氧膽酸被認為是一種潛在的治療非酒精性脂肪性肝病的藥物，它可以通過降低miRNA-122 的水平來緩解該病的癥狀[56]。這也意味著miRNA 靶向治療肝臟疾病仍具有十分重要的研究意義。

綜合而言，miRNA 在非酒精性脂肪性肝病的研究中扮演著重要的角色。它們參與調節NAFLD發展的各個階段，涵蓋了脂質代謝、胰島素抵抗、維生素D 等多個方面。NAFLD 患者的血清和肝臟中存在多種miRNA 的失調，其中一些miRNA 已被證實與NAFLD 的嚴重程度和病理過程相關。特別是miRNA-122 和miRNA-34a 顯示出成為循環標志物的潛力，為NAFLD 的診斷和治療提供了新的研究方向。然而，在基于miRNA 的治療方面，目前仍需解決特異性的缺陷。繼續深入研究miRNA 在NAFLD 中的作用機制，將為開展相關治療策略提供有力的科學依據，為解決NAFLD這一全球性健康問題提供新的思路。

4 小結

非酒精性脂肪性肝病作為當前最常見的慢性肝病之一，其發病率逐年上升，已成為全球性健康問題。對于NAFLD 的研究，miRNA 作為一類具有重要調控功能的RNA 分子，在其發病機制和進展中扮演著關鍵的角色。從調節肝臟脂肪代謝、胰島素抵抗到影響NAFLD 的發展階段，miRNA通過多個通路參與其中，呈現出極為復雜的調控網絡。特別值得關注的是miRNA-122 和miRNA-34a，它們顯示出成為循環標志物的潛力，為NAFLD 的診斷和治療提供了新的研究方向。此外，其他miRNA 如miRNA-291b-3p、miRNA-125a-5p、miRNA-143 等也在NAFLD 的發展過程中扮演著重要角色，通過調節脂質代謝、胰島素抵抗等關鍵生物過程影響著疾病的進展。然而，在基于miRNA 的治療方面，仍需解決特異性的缺陷，需要進一步深入研究miRNA 的作用機制。同時，研究miRNA 與其他因素（如維生素D、腸道微生物等）的相互作用，對于全面理解NAFLD 的發病機制也具有重要意義。隨著對miRNA 與NAFLD關系的深入研究，也為發現新的治療靶標提供了有力支持。針對特定miRNA 的藥物干預或基因治療策略可能成為治療NAFLD 的新方向，為患者提供更有效的治療手段。筆者有望在未來開展更加精準的治療策略，為解決NAFLD 這一全球性健康問題提供新的思路和方法。希望在不久的將來，能夠取得更多關于NAFLD 治療的突破，使患者能夠獲得更好的健康狀況。