暗物质样rna能引起高血压及相关心血管疾病吗?

高血压是一种常见但最重要的健康问题之一,因为它是许多心血管疾病的主要危险因素。高血压是一种多因素疾病,涉及遗传和环境因素的复杂相互作用。To treat hypertension and its complications, vigorous studies into mechanisms of hypertension have been made to date. And most of these studies were about protein interactions, protein synthesis from ‘genes’, abnormal protein production by genetic mutations, and other mechanisms focused on protein. But it has been recognized from early days that only 1.5% of human genome is coding proteins, and other non-protein-coding DNA sequences of DNAs were considered as “junk” for a long time. But recently, large part of these non-protein-coding DNA sequences has turned out to be transcripted into non-coding RNAs (ncRNAs) that regulate the protein synthesis from ‘genes’ by various mechanisms (Fig. 1.) and playing important roles in maintaining life. In addition, it has also recently become evident that these ncRNAs without translated into proteins are overwhelming messenger RNAs (from protein-coding DNA sequences of DNAs) in quantity and quality.

图1。信使RNA和非编码RNA。

图1。信使RNA和非编码RNA。

最近的研究报告称,75%的人类基因组转录了rna。这些未被注意到的大量ncrna被称为基因组的“暗物质”。它们在数量和质量上都扮演着重要的角色,是调控许多基因表达的精细调节者。据报道,这些ncrna对各种人类疾病如癌症、心血管疾病、高血压或其靶器官损伤有影响。在不久的将来,它们有望成为识别心血管风险的工具或新的治疗方法。

非编码rna根据其大小可分为三种类型;小、中、长(图2)。传统上,除了长ncrna之外的ncrna被认为是小的ncrna。在与人类疾病的关系中,目前研究最广泛的是小ncRNAs中的一员——微rna (miRNAs)。但是长链非编码rna (lncrna)正获得越来越多的关注。

据认为,人类存在约2000种mirna,控制着发育、分化、细胞生长、肿瘤转化等1/3以上的全基因。微rna是由基因组的非蛋白质编码区产生的。成熟的miRNA与目标信使RNA结合,阻断目标基因表达产生蛋白质。据报道,微rna参与高血压并发症的进展,如动脉粥样硬化、急性心肌梗死、心脏肥大或纤维化、心力衰竭、心房颤动、中风、颅内动脉瘤、主动脉瘤、PAD、肾功能障碍和代谢综合征。miRNAs表达或功能异常也可通过调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统、肾上腺功能、血管内皮或平滑肌功能、肾功能等引起高血压。甚至有报道称,高血压与巨细胞病毒感染之间存在mirna关系。有趣的是,已经发现远处细胞之间通过全身血液循环中的mirna进行通信。miRNA模拟物治疗高血压的可能性正在研究中。

图2。代表性的非编码rna及其功能

图2。代表性的非编码rna及其功能。

目前研究lncrna与高血压关系的报道很少,但可以预期该领域的兴趣会爆发式增长。报道了不同大鼠高血压模型中lncRNAs的不同表达,以及lncRNAs与心肌梗死患者血管平滑肌增殖、血管内皮功能、类固醇受体功能、炎症或预后及相关高血压的关系。

我们刚刚开始研究ncRNAs,特别是lncRNAs在高血压发病机制中的作用的新前沿,未知的机制可以在不久的将来添加。因此,ncrna可能是诊断、治疗和预防高血压及其并发症的新的有前途的生物标志物和治疗靶点。

Kazuo村上
卫生保健和预防医学系
松山红十字会医院
特别,日本

出版

非编码rna与高血压——基因组暗物质揭示高血压意想不到的机制。
村上K。
Curr Hypertens Rev. 2015

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