熊洋洋 吴东 钱家鸣

中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院消化内科，北京 100730

【提要】 AP是临床常见的急症，可引起严重的局部和全身并发症，病死率高，目前尚缺乏高质量循证医学证据支持的有效药物。近年来非编码RNAs在AP发病机制中的作用日益受到关注，有望成为AP潜在的生物标志物和治疗靶点。

AP是指多种原因造成胰腺局部炎症反应，伴或不伴全身并发症的一种急症。目前用于AP的药物，包括质子泵抑制剂、生长抑素或胰酶抑制剂等，均属于经验性治疗，缺少随机双盲对照的临床研究证据支持。深入研究AP的发病机制和病情演变规律，有望为AP的药物研发提供新的思路。非编码RNAs(non-coding RNAs，ncRNAs)是一类不具有编码蛋白质功能，但可通过多种方式调节蛋白编码基因表达的RNAs。ncRNAs参与细胞增殖、分化、凋亡及炎症反应等过程，主要包括微小RNAs(microRNAs，miRNAs)、长链非编码RNAs(long non-coding RNAs，lncRNAs)、内源性小干扰RNAs(small interfering RNAs，siRNAs)，其中miRNAs长度19～24个核苷酸，lncRNAs长度则超过200个核苷酸。近年来ncRNAs在AP发病机制中的作用日益受到关注，有望成为AP潜在的生物标志物和治疗靶点。本文就ncRNAs在AP领域的研究进展进行综述。

一、MiRNAs与AP

1．MiRNAs 与NF-κB激活：NF-κB激活是AP炎症反应的关键通路之一。构建蛙皮素诱导的胰蛋白酶原基因敲除小鼠AP模型，在AP病程早期，该模型几乎未观察到胰蛋白酶原激活和腺泡细胞死亡，但在病程后期，基因敲除小鼠的局部和全身炎症反应与野生小鼠相似[1]。进一步研究证实早期胰蛋白酶原缺失并未影响NF-κB激活，提示AP的局部和全身炎症反应可能与NF-κB激活有关，且不依赖于胰蛋白酶原激活。活化的NF-κB二聚体p50/p65转移至细胞核，与DNA调节结合位点结合并上调促炎基因，增加细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-6、IL-18和趋化因子IL-8、巨噬细胞炎性蛋白-1、单核细胞趋化蛋白-1、血小板活化因子、黏附分子表达，从而加重炎症反应[2-3]。体外研究和动物实验显示多种试剂如吡咯烷二硫代氨基甲酸酯、过氧化物酶体增殖物激活受体γ配体(吡格列酮)、环氧化酶-2抑制剂等均可通过抑制NF-κB通路，降低炎症因子水平，减轻AP炎症反应[4-6]。因此，对NF-κB通路的干预是AP治疗的重要抓手。

研究发现，miRNA 223-3p和miRNA 2909在脂多糖诱导的人脂肪干细胞中通过调节TLR4/TLR2/NF-κB/STAT3，可上调IL-1β、IL-6、TNF-α表达，从而加重炎症反应[7]。在乙酰氨基酚引起的药物性肝损伤小鼠实验中发现，miRNA 223的高表达可抑制TLR/NF-κB途径，从而阻止肝损伤进一步加重[8]。Zhao等[9]发现与对照组相比，使用牛磺胆酸盐处理的AR42J培养基显著增强巨噬细胞中的NF-κB活化。Qian等[10]在ANP大鼠实验中发现，miRNA 9通过调控NF-κB1/p50基因抑制NF-κB激活，抑制促炎因子TNF-α、IL-1β、IL-6表达并上调抗炎因子IL-10，从而减轻胰腺炎症。上述研究表明，miRNA广泛参与调控NF-κB炎症通路，为AP的治疗提供了新的靶点。

2．MiRNAs与免疫细胞：细胞死亡释放的自身抗原称为损伤相关分子模式(damage associated molecular pattens, DAMPs)，包括高迁移率族蛋白1、DNA、ATP、热休克蛋白70等。固有免疫细胞通过DAMPs识别受体并释放炎症信号，激活中性粒细胞和单核细胞，释放大量的细胞因子和趋化因子，进一步诱导各类炎症细胞聚集到病灶部位，引起局部和全身炎症反应[11]。外周血中性粒细胞数量减少或活性减低，可明显减轻AP局部和全身系统炎症反应。Han等[12]和Inoue等[13]使用抗鼠中性粒细胞抗体或单克隆抗体清除外周血中性粒细胞，在ANP小鼠模型中观察到相关肺损伤减轻，且实验动物存活时间延长。

miRNA 223具有负向调节中性粒细胞分化和激活的功能。研究发现miRNA 223缺失小鼠的骨髓、外周血和肺组织的中性粒细胞数量较对照组明显增多，且显示出对激活刺激过度敏感，易出现更重的炎症反应[14]。已知酒精性肝病患者和小鼠外周血miRNA 223高表达，而敲除小鼠miRNA 223基因后发现肝脏中性粒细胞浸润程度增加，同时活性氧和IL-6水平升高。深入研究发现miRNA 223可直接抑制中性粒细胞表达IL-6和p47(phox)，减少肝脏的中性粒细胞浸润[15]。上述实验提示miRNA 223可能通过负调控中性粒细胞而减轻肝脏炎症反应。miRNAs也参与单核细胞或巨噬细胞调节。脂多糖可诱导单核细胞高表达miRNA 155，进而上调免疫反应和TNF-α水平[16]。miRNA 210在脂多糖诱导的巨噬细胞中高表达，并通过调控NF-κB进而抑制促炎因子表达[17]。

3．MiRNAs与线粒体：线粒体是机体的主要供能器官，其功能紊乱在AP发病机制中起重要作用。已知活性氧、NO等过量表达导致线粒体通透性转移孔道开放和线粒体质子泵受损，引起线粒体内容物释放到胞质，同时ATP合成减少并耗竭，最终引起腺泡细胞死亡[18]。Bandiera等[19]在线粒体样本中检测到约150种miRNAs，称为线粒体miRNA，但关于其功能目前尚不完全清楚。miRNA 101-3p在人、小鼠和大鼠中高度保守。研究发现小鼠肝脏线粒体中亦表达miRNA 101-3p，体外实验证明敲除miRNA 101-3p后ATP合成酶活性明显下降[20-21]。Das等[22]发现miRNA 181c可转移至线粒体内，通过与线粒体基因组的细胞色素C氧化酶亚基1结合，使大鼠心肌细胞活性氧生成增加，引起线粒体功能障碍。

4．MiRNAs在AP的临床应用价值：Kusnierz-Cabala等[23]报道miRNA 216-p、miRNA 551b-5p和miRNA 375在轻症和重症AP患者血中均明显升高，并发现miRNA 216-p、miRNA 551b-5p可作为预测重症AP的标志物，其中miRNA 216-p灵敏度为60.0%，特异度为87.1%；miRNA 551b-5p灵敏度为69.2%，特异度为72.6%。An等[24]在高脂血症性AP患者外周血中发现miRNA 24-3p、miRNA 361-5p、miRNA 1246、miRNA 222-3p表达升高，而miRNA 181a-5p表达明显降低，通过ROC曲线分析发现miRNA 181a-5p的AUC为0.972(灵敏度100%，特异度83.3%)，可作为预测重症高脂血症性AP的良好指标。Wu等[25]在ANP伴急性肺损伤小鼠实验中发现，miRNA-339-3p通过Akt/mTOR通路调节重组人膜联蛋白A3水平，从而抑制肺微血管内皮细胞凋亡、减轻肺部炎症。miRNA 9可通过调控NF-κB1/p50基因抑制NF-κB激活，进而减轻大鼠胰腺炎症反应[10]。根据上述研究，有理由相信miRNAs可能成为AP新的诊断标志物和治疗靶点。

二、LncRNAs与AP

1．LncRNAs与NF-κB：与其他ncRNAs一样，lncRNAs在全身各类炎症反应的调控中发挥重要作用，尤其是NF-κB通路。Chen等[26]发现lncRNA NEAT1在脓毒症相关急性肾损伤患者外周血中表达水平升高，且与急性肾损伤程度呈正相关；lncRNA NEAT1靶向调节miRNA 204，激活NF-κB通路，上调IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α水平，加重炎症反应。Obaid等[27]在脂多糖诱导的巨噬细胞实验中发现，lncRNA HOTAIR与Toll样受体4结合，激活NF-κB信号通路，上调促炎因子IL-6、TNF-α、MIP-1B表达参与炎症反应。体内和体外实验均发现lncRNA MALAT1高表达可抑制NF-κB通路，降低促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-8水平，减轻炎症反应[28-31]。Juan等[28]发现lncRNA MALAT1在感染相关的急性呼吸窘迫综合征患儿外周血单核细胞中高表达，体外实验证明其通过干扰NF-κB与CD80启动子结合，促进细胞凋亡从而发挥保护作用。上述实验表明lncRNAs可能通过调控NF-κB通路参与AP炎症反应。

2．LncRNAs与免疫细胞：Kotzin等[32]发现lncRNA Morrbid基因敲除小鼠外周血中性粒细胞和单核细胞计数均明显减少，且lncRNA Morrbid在这些细胞中表达具有特异性，其表达水平受粒细胞巨噬细胞集落刺激因子的影响。lncRNA Gm43181可能通过CXC受体2激活中性粒细胞，参与呼吸相关性肺损伤[33]。脂多糖诱导的巨噬细胞实验发现，lncRNA Cox2过表达可使晚期免疫应答基因Saa3和Ccl5转变为早期应答基因，参与免疫反应[34]。lncRNA EPS具有抑制静息巨噬细胞免疫应答基因表达的作用，但使用脂多糖刺激巨噬细胞后，这种抑制被解除，提示lncRNA EPS缺陷小鼠被脂多糖刺激后可产生更严重的全身炎症反应[35]。

3．LncRNAs与线粒体：Rackham等[36]发现由线粒体基因组产生的3种lncRNAs：lncND5、lncND6和lncCytB，其丰度在不同组织和细胞中具有特异性，可能参与调节线粒体基因表达。体外实验发现抑制lncRNA HOTAIR表达可导致Hela细胞线粒体肿胀和嵴损失，抑制氧化磷酸化复合物Ⅲ亚基Ⅶ蛋白表达，影响线粒体膜电位去极化，导致线粒体功能紊乱[37]。

4．LncRNAs在AP的临床应用价值：目前关于lncRNAs与AP的相关性研究处于起步阶段。lncRNA Fendrr在蛙皮素诱导的AR42J细胞模型中高表达，可与膜联蛋白A2蛋白结合促进细胞凋亡[38]。张旭等[39]发现lncRNA RGD1566401在蛙皮素诱导的AR42J细胞实验中高表达，具有促进细胞凋亡作用。李保军等[40]发现lncRNA H19在AP患者外周血清中表达明显升高，且与AP严重程度呈正相关，ROC曲线分析显示lncRNA H19对于判断AP严重程度有一定的价值，(AUC 0.752，95%CI0.636～0.867，P<0.01)。

综上所述，随着对AP发病机制的研究深入，胰酶激活致胰腺自我消化的经典理论受到越来越多的挑战，AP复杂的炎症调控网络得到更多的关注和研究，其中ncRNAs(miRNAs和lncRNAs)发挥重要作用。ncRNAs在区分AP严重程度、预测临床转归和提供潜在治疗靶点上展示出潜在的价值，值得未来进一步研究。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突