MicroRNAs在糖尿病中的研究进展

MicroRNAs在糖尿病中的研究进展

刘祉嫣1 综述，陈立强2△ 审校 【期刊名称】国际检验医学杂志 【年(卷),期】2017(038)017 【总页数】3

【关键词】关键词:微小RNAs； 糖尿病； 胰岛素分泌； 胰岛素抵抗

【文献来源】https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_international-journal-laboratory-medicine_thesis/0201224122816.html

·综 述·

糖尿病的主要特征是血糖水平升高，如果是由于胰腺beta细胞功能障碍导致胰岛素缺乏称为1型糖尿病，或引起胰岛素抵抗从而降低胰岛素的敏感度和生成量，该机制可导致2型糖尿病的形成，而对2型糖尿病在发病初期的控制尤为重要[1]。最近研究表明微小RNAs(microRNAs)对转录后的信使RNAs产生精细调节作用[2]，故microRNAs可能是糖尿病的发病机制中的一个重要靶点；现对microRNAs在糖尿病的发病机制作用影响以及治疗靶点进行综述。

1 microRNAs概述

microRNAs是21～23 nt组成的非编码RNAs，其与mRNA3′-未翻译结构域序列互补结合并导致该mRNA的翻译受抑制[3]，已经超过2 000种microRNAs被报道存在于人类基因组中，许多microRNAs存在于不同的器官组织中[4]，然而部分microRNAs只存在于特定的组织中并发挥着重要的生理调节作用。一种类型的microRNAs可在不同细胞或不同mRNA发挥不同的生理功能，而mRNA的3′-未翻译结构域序列亦存在多个microRNAs结合位点

[5]，接受不同microRNAs的协同精细调节机制。与传统药物作用单一基因治疗靶点相比，microRNAs可同时精细调节多基因多位点表达，发挥更大的药物靶点调控作用。最近研究表明，microRNAs在胰岛素合成与释放、胰腺β细胞增殖、糖和脂肪代谢过程中发挥着重要作用[6]，而microRNAs在糖尿病患者和糖尿病动物模型中的功能失调，提示其在糖尿病发病过程中扮演着重要角色[7]。

2 microRNAs在胰岛素抵抗中的作用

胰腺β细胞数量减少和功能失常是1型和2型糖尿病发病的主要因素，而β细胞合成和分泌胰岛素是由血糖浓度的改变诱导β细胞激活不同的启动或抑制因子控制的[8]，microRNAs的发现为研究β细胞的分化与增殖、胰岛素合成和分泌、细胞损伤和修复提供更多素材[9]。胰岛素诱导血液中的葡萄糖转移到骨骼肌细胞和脂肪细胞中进行代谢，脂肪组织中10%的葡萄糖由胰岛素诱导摄入[10]，而骨骼肌细胞有70%～75%的葡萄糖需胰岛素诱导代谢。骨骼肌细胞与脂肪组织的功能失调可严重扰乱细胞内重要的信号通路从而降低细胞对胰岛素的敏感度，直接导致胰岛素抵抗和肥胖的发生[11]。microRNAs可刺激和抑制脂肪组织和肌肉组织的增殖和分化，而且microRNAs能调节脂肪生成多能干细胞，因此控制脂肪细胞的数量[12]。因此，探讨microRNAs在骨骼肌细胞和脂肪细胞中的作用可发现更多糖尿病的药物治疗靶点，对microRNAs的深入研究为肥胖和糖尿病的治疗提供新的药物靶点标志物[13]。

3 microRNAs在糖尿病中的作用

肝脏组织分泌胰高血糖素对糖异生、糖酵解和糖氧化的途径进行调控，如果机体代谢失衡，例如脂肪生成增多、脂肪酸氧化下降和三酰甘油分泌功能受损等

都可导致血糖水平失控[14]。肝细胞中microRNAs失调可改变葡萄糖和脂肪代谢和使糖尿病的发病概率增加。microRNAs在血液、唾液和尿液中均存在，循环系统中microRNAs数量稳定并随血液循环到达不同的器官组织，故其可作为疾病的标志物进行研究[15]。虽然microRNAs的分泌机制还了解甚少，然而研究表明microRNAs在许多细胞的运输囊泡、脂质微粒和凋亡小体中均被发现，microRNAs的功能改变会导致细胞功能失常，可导致多种慢性疾病的发生[16]。研究表明，循环系统的microRNAs功能改变出现在多种疾病中，包括肿瘤、心脏疾病和肝脏疾病等，并为这些疾病提供早期诊断依据。糖尿病外周血中一系列的microRNAs已经被研究鉴定，虽然对于microRNAs的研究还处于初期阶段，但结果显示血浆内microRNAs表达信号的改变会引起糖尿病的发生，故microRNAs可作为临床标志物进行深入探讨。该类microRNAs亦可成为重要的药物作用靶点，对糖尿病患者进行治疗[17]。

4 microRNAs在糖尿病药物靶点中的作用

microRNAs的发现为治疗一些疑难杂志提供更多的药物作用靶点，例如肿瘤、心血管疾病和糖尿病等。因为通常microRNAs在糖尿病患者体内处于失调状态，恢复microRNAs的数量和功能到正常水平可作为治疗手段加以开展[18]。近期有两项microRNAs治疗技术应用发展迅速，一项是利用microRNAs的类似物作用于细胞，发挥模拟microRNAs生物学机制，从而恢复microRNAs的功能；另一项是利用microRNAs抑制剂抑制原已过表达的microRNAs，从而让microRNAs表达处于正常水平[19]。microRNAs模拟物是一种RNA合成物，其能发挥内生的microRNAs的相应功能；胰岛素生成细胞由多能干细胞转化生成，而特定的microRNAs能调节人体多能干细胞的重组；

microRNAs类似物亦可增强多能干细胞的重组功能。关于microRNAs类似物的实验研究仅限于体外细胞，因为microRNAs类似物注入活体后，其更容易到达固定的组织结构，例如眼睛、肝脏和肺部等，可产生不可预料的不良反应[20]。然而，microRNAs类似物的活体应用还在不断深入研究，因为microRNAs类似物的不同类型正在测试，例如脂质体包裹型microRNAs类似物、microRNAs海绵体包裹和microRNAs病毒包裹转运系统等。利用microRNAs作为药物作用靶点仍然是个难题，因为(1)microRNAs类似物的不稳定性使其化学结构发生改变而引起其生物学性质发生变化；(2)microRNAs类似物能否到达正确的作用靶点仍然存在争议；(3)多种药物和生物制剂均能影响microRNAs在细胞中的表达，而且microRNAs类似物或microRNAs抑制物的活体内转运手段还不成熟；(4)要改变失衡活体内microRNAs水平并维持稳定状态仍然是个难题，而利用microRNAs类似物和抑制物进行治疗，会产生一定的不良反应[21]。

5 结 论

机体内葡萄糖平衡需多组织器官间的相互作用完成，microRNAs在各组织器官的协同作用中起重要作用；研究表明在不同的糖尿病个体的胰腺β细胞和胰岛素作用细胞的microRNAs处于失调状态，恢复microRNAs功能到正常水平能增加胰岛素的敏感性和促进胰岛素的合成与分泌[22]。另外，循环系统的microRNAs与糖尿病的病理周期息息相关，尽管现在对循环系统的microRNAs的认识知之甚少，但microRNAs能随血液流动对不同的器官组织进行生物学调控。同时，microRNAs不但可作为糖尿病治疗的潜在药物作用靶点[23]，而且还可成为糖尿病早期诊断的临床标记物，为糖尿病的预防与治疗

提供更好的科学依据。 参考文献

[1]Mohammed A,Peter E，Hartmann T，et al.MicroRNAs in breastmilk and

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