李雯，蒋虎刚，王新强，严春艳，陈玉林，黄倩，赵信科,2

1.甘肃中医药大学中西医结合学院，甘肃兰州 730101；2.甘肃中医药大学附属医院中西医结合心血管临床医学中心，甘肃兰州 730000

心肌梗死（myocardial infarction，MI）是心肌组织的缺血性坏死，一般是指血供大量减少或中断后出现心肌损伤、坏死的临床证候，是最常见、危害最大的心血管疾病之一[1]。心肌细胞缺血性坏死激活神经内分泌系统，诱导部分基因表达异常，导致心肌重构。心肌纤维化（myocardial fibrosis，MF）是心肌组织对缺血刺激产生的一种自我修复的过程。在MI 早期，可形成瘢痕，防止心脏破裂；在MI 后期，随着细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的过度蓄积，无收缩功能的瘢痕组织替代受损的心肌，心室顺应性下降[2]。MI 早期局灶性纤维化瘢痕的形成促使心肌愈合，防止心脏破裂，存活的心肌细胞可代偿性维持正常心脏功能，晚期逐渐演变成MF。心肌梗死后心肌纤维化（cardiac fibrosis after myocardial infraction，CFMI）直接影响MI 的预后与转归，也是心肌重构的重要指标。MF 几乎与每种类型的心肌疾病相关，是各种心血管疾病的晚期病理生理表现。在病理条件下，心肌成纤维细胞增殖分化为肌成纤维细胞，产生过量的ECM，形成胶原丰富的纤维化瘢痕[3]。研究发现，CFMI 的潜在机制包括转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、内皮素-1、血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ，AngⅡ）、血小板源性生长因子及心肌ECM 的过量产生和沉积，ECM 包括Ⅰ型胶原（collagenⅠ，ColⅠ）、Ⅲ型胶原（collagen Ⅲ，ColⅢ）、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）2 和MMP9[4]。

长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）是一类长度大于200 个核苷酸的非编码RNA，在转录、调节、分化、细胞重编程等过程中发挥重要作用[5]。lncRNA 的基因调控机制较为复杂，涉及基因表达的激活和抑制及染色质结构的调控[6]。研究证实，lncRNA 主要通过以下方式调控基因表达：①染色质修饰，通过染色质相互作用和重塑调节转录程序；②转录水平调控，lncRNA 可调节转录因子、RNA聚合酶活性；③转录后水平调控，lncRNA 可调节mRNA 转录后各环节；④表观遗传学水平，lncRNA可影响基因甲基化、乙酰化修饰等[7-9]。近年来，lncRNA 的表达与调控作用逐渐成为研究热点。lncRNA 在CFMI 中扮演重要角色，可通过多种途径调控CFMI 进程。本文将对lncRNA 在CFMI 中的调控作用作一综述。

1 lncRNA 通过介导微RNA 调控CFMI

微RNA（microRNA，miRNA）是一类序列高度保守的内源性单链非编码小分子RNA，可干预多种细胞信号通路的生理和病理过程[10]。现已证实，多种miRNA 可调节CFMI 的不同分子和信号通路[11]。lncRNA通常含有与miRNA互补的结合位点，与miRNA结合，充当miRNA 海绵，间接调控靶向miRNA 特定蛋白编码基因的表达[12]。lncRNA 通过吸收靶miRNA，减轻miRNA 对靶基因的抑制作用。“竞争性内源性RNA 假说”便是基于这一作用机制提出的。

1.1 lncRNA H19 与CFMI

lncRNA H19 是一种母本表达的印迹基因，也是少数人和小鼠之间保守度极高的lncRNA，在细胞增殖和分化调控中发挥关键作用[13]。lncRNA H19 在胚胎发育过程中高度表达，且在成人骨骼肌和心脏中表达[14]。lncRNA H19 在体内的表达使ECM 组分的转录发生变化。心肌损伤后，lncRNA H19 调控胶原和纤维连接蛋白等ECM 组分，从而调节CFMI。Choong 等[15]研究发现，lncRNA H19 通过抑制Y 盒结合蛋白-1，特异性调节Col Ⅰ的表达，促进CFMI。Zhang 等[16]研究发现，MI 后，lncRNA H19 的表达显著下调，而心肌成纤维细胞损伤后高度富集并广泛上调。敲除lncRNA H19 的直接结合靶点miRNA-22-3p后，MI 面积显著缩小，CFMI 减轻且心功能改善。综上所述，lncRNA H19 通过靶向调控miRNA-22-3p促进CFMI。

1.2 lncRNA MHRT 与CFMI

研究发现，lncRNA 肌球蛋白重链相关RNA 转录本（myosin heavy chain associated RNA transcript，MHRT）在成人心脏中大量存在，可抑制心肌细胞凋亡，在多种恶性疾病中表达异常，在MI 患者中表达显著上调[17]。MHRT 基因敲除后，心肌细胞凋亡显著增加。miR-3185 是lncRNA MHRT 的靶基因，Lang等[18]研究发现，过表达lncRNA MHRT 将促进心肌组织胶原蛋白的生成和心肌组织心肌成纤维细胞的增殖，促进CFMI；同时，过表达lncRNA MHRT 将降低miR-3185 的表达，逆转miR-3185 对TGF-β1 的抑制作用，促进CFMI；过表达miR-3185 可抑制TGF-β1 诱导的ColⅠ和Col Ⅲ上调，改善CFMI。

1.3 lncRNA MIAT 与CFMI

心肌梗死相关转录本（myocardial infarction associated transcript，MIAT）是一种高度保守的哺乳动物lncRNA[19]。研究发现，lncRNA MIAT 参与各种生理和病理过程，包括神经元发育、核小体形成、微血管功能障碍及MI 等[22]。miR-24 是lncRNA MIAT的靶基因，Furin 是miR-24 的靶基因，表达趋势与miR-24 相反。Furin 通过介导TGF-β1 支配CFMI 的进展。Qu 等[21]研究发现，在MI 后或行AngⅡ治疗后，MIAT、Furin、TGF-β1 的表达均升高；在MIAT敲除后，Furin、TGF-β1 的表达则降低。此外，在MI 模型中，敲除MIAT 并过表达miR-24 后，MF 被显著抑制，心功能显著改善。

1.4 lncRNA n379519 与CFMI

Huang 等[22]研究发现，lncRNA n379519 的基因组序列在哺乳动物中高度保守，并参与纤维化相关基因的调控。lncRNA n379519 的潜在结合位点包含miR-30，二者表达趋势相反。沉默lncRNA n379519可改善心肌间质纤维化和收缩功能，减少胶原沉积，减缓CFMI 进程，对心脏起到保护作用。Wang 等[23]发现，lncRNA n379519 在MI 小鼠的心肌成纤维细胞中表达显著上调；lncRNA n379519 基因敲除后，胶原蛋白的产生得到抑制，心功能得以改善。此外，在动物模型中过表达miR-30，可降低结缔组织生长因子水平，减少胶原沉积；当miR-30 表达降低时，促纤维化基因的抑制得到增强[24]。

1.5 lncRNA PFL 与CFMI

lncRNA NONMMUT022555，即lncRNA PFL，是一种促纤维化 lncRNA。lncRNA PFL 的靶点miRNA let-7d 是一种抗纤维化的miRNA，血小板活化因子受体Ptafr 是let-7d 的直接靶点。Liang 等[25]发现，在MI 小鼠模型中，lncRNA PFL 表达显著上调后将促进心肌成纤维细胞的形成；敲除lncRNA PFL 可减轻MI 小鼠的MF，改善心功能；过表达lncRNA PFL 后，let-7d 的表达和活性降低，通过竞争性结合let-7d，抑制Ptafr 的表达，增加细胞活力，促进心肌成纤维细胞-肌成纤维细胞转化，导致CFMI 的形成，加重心脏重构和心功能障碍。

1.6 lncRNA SNHG7 与CFMI

小核RNA 宿主基因7（small nuclear RNA host gene 7，SNHG7）是恶性肿瘤的潜在分子标志物[26]。CFMI 在MI 后表达上调，miR-34-5p 是lncRNA SNHG7 的靶点，miR-34-5p 通过靶向Rho 相关卷曲螺旋蛋白激酶1（Rho-associated coiled coil-containing protein kinase 1，ROCK1），抑制心脏心肌成纤维细胞的纤维生成。ROCK1 是TGF-β 信号通路的关键效应因子，破坏其基因可减轻MF[27]。Wang 等[28]研究发现，过表达lncRNA SNHG7 可抑制miR-34-5p 的表达，促进细胞增殖和心肌成纤维细胞-肌成纤维细胞转化，沉默lncRNA SNHG7 可减轻CFMI，消除心脏重构，改善心功能。

1.7 lncRNA XIST 与CFMI

lncRNA X-非活动特异性转录本（X-inactive specific transcript，XIST）在心脏肥大小鼠中高度表达，通过靶向miRNA 的上调，促进心肌肥大的进展，并在纤维化的调节中发挥重要作用[29]。miR-155-5p 是lncRNA XIST 的潜在靶点之一，lncRNA XIST 可直接靶向调节miR-155-5p 的表达。Zhang 等[30]研究发现，lncRNA XIST 沉默后，miR-155-5p 表达下调，失去对心肌成纤维细胞中ColⅠ、Col Ⅲ和α-平滑肌肌动蛋白表达水平的抑制作用，促进心肌成纤维细胞的增殖及纤维化相关蛋白的表达。

1.8 lncRNA GAS5 与CFMI

lncRNA 生长抑制特异性转录本5（growth arrestspecific transcript 5，GAS5）在细胞增殖、生长阻滞、细胞凋亡、肿瘤转移等多种生物学过程中发挥重要作用[31]。lncRNA GAS5 在MI 中下调。Tao 等[32]研究证实，在体外lncRNA GAS5 表达上调，可通过分泌miR-21 抑制心肌成纤维细胞的激活。Akkoc 等[33]研究发现，lncRNA GAS5 可增强MI 模型大鼠的心功能，减轻病理损伤，减少心肌细胞凋亡，抑制CFMI 的发生。在纤维化心肌中过度表达lncRNA GAS5 可显著增加磷酸酶和紧张素同系物的表达，并降低MMP-2、α-平滑肌肌动蛋白和Col Ⅰ的表达。α-平滑肌肌动蛋白的表达反映心脏心肌成纤维细胞的激活[34]。综上所述，lncRNA GAS5 通过靶向miR-21 抑制CFMI。

2 lncRNA 通过介导TGF-β 信号通路调控CFMI

TGF-β 信号通路是CFMI 的主要通路。TGF-β通过与Ⅰ型和Ⅱ型TGF-β 受体结合发挥作用，激活Smad2 和Smad3。Smad 蛋白是TGF-β 家族从细胞膜受体到细胞核的胞内信号转导分子[35]。TGF-β1 对下游信号通路的调控包括依赖于Smad 蛋白的经典信号通路途径及不依赖于Smad 蛋白的非经典信号通路途径，其中经典信号通路途径为主要调控通路[36]。活化的Smad2、Smad3 可与Smad4 结合，这些异质复合体转移到细胞核，并作为转录因子发挥功能，触发促纤维化基因转录[37-38]。TGF-β1 是心脏损伤性纤维化中ECM 沉积的中枢调节因子。

2.1 lncRNA 554 与CFMI

lncRNA NONMMUT022554，即lncRNA 554。研究发现，lncRNA 554 在TGF-β1 诱导的小鼠肺纤维化组织和肺成纤维细胞中表达升高[39]。Luo 等[40]在MI 小鼠模型中发现，lncRNA 554 在MI 后第3 天表达上调，在第14 天达到峰值并保持不变。与心肌细胞相比，lncRNA 554 在心肌成纤维细胞中的表达高度富集。体外敲减lncRNA 554 可显著下调TGF-β1和Smad3 的表达，降低心肌成纤维细胞迁移和ECM的基因水平，减轻CFMI，保护心功能；但lncRNA 554通过TGF-β1 信号通路介导CFMI 的具体机制有待进一步验证。

2.2 lncRNA ZFAS1 与CFMI

研究发现，锌指蛋白反义链1（zinc finger antisense 1，ZFAS1）可促进细胞增殖、迁移和上皮间质转化，被认为是一种新型的肿瘤相关lncRNA，对多种肿瘤具有调控作用[41]。MI 后，lncRNA ZFAS1 表达上调。焦磊等[42]研究发现，lncRNA ZFAS1 对CFMI 具有调控作用。在离体实验中，敲减lncRNA ZFAS1 后，在AngⅡ诱导的心肌成纤维细胞中，TGF-β1 和ColⅢ表达显著降低；在心肌细胞特异性过表达lncRNA ZFAS1 的转基因小鼠心脏组织中，胶原出现沉积，α-平滑肌肌动蛋白、ColⅠ、Col Ⅲ的表达显著升高。综上所述，lncRNA ZFAS1 通过靶向TGF-β1 促进CFMI，但具体机制仍待进一步研究。

3 lncRNA 通过介导相关蛋白调控CFMI

lncRNA 可与蛋白相互作用调控CFMI。lncRNA与在大脑中高度表达的RNA 结合蛋白结合，形成大量的lncRNA/RNA 结合蛋白，补充各种蛋白质复合物，影响其定位、代谢及活性。

3.1 lncRNA Wisper 与CFMI

lncRNA Wisper 是聚腺苷化和多外显子富集心肌成纤维细胞的转录本，是心肌成纤维细胞增殖、迁移和生存的特异性调节因子。Micheletti 等[43]对增强子及其相关转录本进行研究，发现敲减lncRNA Wisper 可延缓CFMI 的病理进程，防止受损心脏的不良重塑。MI 后，lncRNA Wisper 表达上调。T 细胞凋亡抑制相关蛋白（T-cell inhibitor of apoptosis-related protein，TIAR）作为一种lncRNA Wisper 相关蛋白，通过促进长纤维原性2-氧戊二酸5-双加氧酶的生成，影响CFMI。lncRNA Wisper 在体内的沉默抑制CFMI进程和心功能障碍，调控心脏心肌成纤维细胞的基因表达程序，对ECM 沉积、增殖和生存至关重要。综上所述，lncRNA Wisper 通过靶向TIAR 蛋白促进CFMI。

3.2 lncRNA Safe 与CFMI

Hao 等[44]研究发现，lncRNA AK137033（即lncRNA Safe）是CFMI 发展过程中TGF-β 信号通路的关键“中介”。抑制lncRNA Safe 即可抑制TGF-β 诱导的心肌成纤维细胞增殖的激活，抑制心肌成纤维细胞和肌成纤维细胞转化和胶原的分泌，从而抑制CFMI，改善心功能。MI 后，lncRNA Safe 表达上调，促进SFRP2 的RNA 保持稳定，敲除SFRP2 在TGF-β诱导的CFMI 中具有保护作用。研究发现，RNA 结合蛋白人类抗原R（human antigen R，HuR）可诱导纤维化，而抑制HuR 可改善CFMI、左心室功能障碍和重构[45]。lncRNA Safe 通过形成Safe-SFRP2-HuR复合物，增加SFRP2 mRNA 稳定性，促进其蛋白在心肌成纤维细胞中表达。Safe-SFRP2-HuR 复合物介导的SFRP2 mRNA稳定性是lncRNA Safe调节CFMI的潜在机制。

4 总结与展望

目前，人们对CFMI 的发病机制有一定程度的了解，但对CFMI 的病理生理学特点及心肌成纤维细胞的认识尚不够全面。CFMI 的治疗仍缺乏行之有效的临床措施，需对CFMI 的细胞和分子机制开展进一步研究以确定调节分子和靶点。研究发现，lncRNA 充当miRNA 海绵的角色，通过介导TGF-β 信号通路，促纤维化基因转录，形成lncRNA 与蛋白复合物等，促进或抑制CFMI。深入研究lncRNA 功能对从多层面、多角度推进CFMI 的治疗具有重大意义。迄今仍有很多CFMI 的作用机制未被发现，建立高效、科学的系统方法，研究lncRNA 在CFMI 中的调控机制是当前的研究重点，这将为CFMI 的治疗提供新思路。