非编码RNA在动脉粥样硬化斑块稳定性评估中的作用

非编码RNA在动脉粥样硬化斑块稳定性评估中的作用演讲人01非编码RNA在动脉粥样硬化斑块稳定性评估中的作用02引言：动脉粥样硬化斑块稳定性评估的临床需求与挑战03非编码RNA的分类与生物学特性04非编码RNA在动脉粥样硬化斑块稳定性中的作用机制05非编码RNA作为斑块稳定性评估的生物标志物：临床应用价值06挑战与未来展望：从基础研究到临床应用07总结与展望目录01非编码RNA在动脉粥样硬化斑块稳定性评估中的作用02引言：动脉粥样硬化斑块稳定性评估的临床需求与挑战引言：动脉粥样硬化斑块稳定性评估的临床需求与挑战动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）是导致心脑血管事件（如急性心肌梗死、缺血性脑卒中等）的主要病理基础，其临床严重程度不仅取决于斑块的大小，更关键的是斑块的稳定性。不稳定斑块（易损斑块）纤维帽thin、脂质核large、炎症细胞浸润密集，在机械应力下易破裂，继发血栓形成，引发急性血管事件。据统计，约75%的急性冠脉综合征由易损斑块破裂导致，因此，早期、准确评估斑块稳定性对预防心脑血管事件至关重要。目前，斑块稳定性的评估手段主要包括影像学技术（如血管内超声、光学相干成像、高分辨率磁共振）和病理学检测。然而，影像学检查存在有创性、辐射暴露、分辨率有限等问题，难以动态监测斑块微环境变化；病理学检测则依赖组织活检，无法实现实时评估。此外，传统血清生物标志物（如高敏C反应蛋白、肌钙蛋白）虽能反映炎症状态，引言：动脉粥样硬化斑块稳定性评估的临床需求与挑战但对斑块稳定性的特异性不足。在此背景下，寻找无创、敏感、特异的分子标志物成为研究热点，而非编码RNA（non-codingRNA,ncRNA）因其在基因表达调控中的关键作用，逐渐成为斑块稳定性评估的新兴领域。作为一名长期从事动脉粥样硬化基础与临床研究的工作者，我在实验室中见证了ncRNA如何从“基因组暗物质”转变为调控斑块稳定性的核心分子；在临床随访中，也深刻体会到患者对早期预警斑块不稳定的迫切需求。本文将从ncRNA的分类与功能、在斑块稳定性中的作用机制、临床应用价值及未来挑战等方面，系统阐述其在斑块稳定性评估中的潜力，为临床转化提供理论依据。03非编码RNA的分类与生物学特性非编码RNA的分类与生物学特性非编码RNA是指不编码蛋白质的RNA分子，根据转录本长度和结构，可分为长链非编码RNA（longnon-codingRNA,lncRNA，>200nt）、微小RNA（microRNA,miRNA，19-24nt）、环状RNA（circularRNA,circRNA，共价闭合环状结构）及小核仁RNA（snoRNA）、小核RNA（snRNA）等。其中，miRNA、lncRNA和circRNA因在动脉粥样硬化中研究广泛，本文将重点讨论这三类ncRNA。微小RNA（miRNA）miRNA是研究最深入的ncRNA，通过与靶基因mRNA的3’非翻译区（3’UTR）结合，促进mRNA降解或抑制翻译，从而调控基因表达。一个miRNA可调控数百个靶基因，一个靶基因也可受多个miRNA调控，形成复杂的调控网络。在动脉粥样硬化中，miRNA可通过调控内皮细胞功能、平滑肌细胞表型、脂质代谢、炎症反应等影响斑块稳定性。长链非编码RNA（lncRNA）lncRNA长度超过200nt，结构多样，可通过染色质修饰、转录调控、转录后调控等多种方式参与基因表达调控。例如，部分lncRNA可作为miRNA“海绵”（ceRNA），吸附miRNA解除其对靶基因的抑制作用；部分lncRNA可与蛋白质结合，影响其活性或亚细胞定位；还有部分lncRNA可直接调控转录因子与启动子的结合。在斑块中，lncRNA的表达与炎症浸润、细胞外基质重塑、血管新生等过程密切相关。环状RNA（circRNA）circRNA是由前体mRNA反向剪接形成的共价闭合环状结构，不受RNA外切酶影响，稳定性高。其主要功能包括：作为miRNA海绵（如ciRS-7吸附miR-7）、结合RNA结合蛋白（RBP）调控其活性、参与选择性剪接或转录调控。近年来研究发现，circRNA在斑块稳定性中发挥“双重角色”，既可促进也可抑制斑块进展，具体取决于其来源和微环境。04非编码RNA在动脉粥样硬化斑块稳定性中的作用机制非编码RNA在动脉粥样硬化斑块稳定性中的作用机制斑块稳定性的失衡本质上是“促稳定因素”与“促不稳定因素”的动态平衡被打破，涉及内皮损伤、炎症浸润、平滑肌细胞凋亡/表型转换、细胞外基质降解、脂质核扩大等多个环节。ncRNA通过精准调控这些关键过程，成为斑块稳定性的“分子开关”。调控内皮细胞功能：维持屏障完整性内皮细胞是血管的第一道防线，其功能障碍是动脉粥样硬化启动的始动环节。内皮细胞凋亡、通透性增加可促进单核细胞黏附和脂质浸润，加速斑块进展。-miRNA的作用：miR-126是内皮细胞的“保护性miRNA”，通过抑制SPRED1和VEGF抑制剂，促进内皮细胞存活和血管新生；同时，miR-126可下调黏附分子（如VCAM-1、ICAM-1）表达，减少单核细胞黏附。相反，miR-92a高表达可抑制KLF2和KLF4（内皮保护性转录因子），增加内皮通透性，促进斑块不稳定。-lncRNA的作用：lncRNAH19可通过吸附miR-145，解除其对转录因子KLF4的抑制，从而促进内皮细胞NO生成和血管舒张功能；而lncRNAMEG3则通过激活p53通路，诱导内皮细胞凋亡，加剧内皮损伤。调控炎症反应：平衡促炎与抗炎信号炎症反应是斑块不稳定的核心驱动因素，巨噬细胞、T淋巴细胞等炎症细胞浸润可释放基质金属蛋白酶（MMPs）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等因子，降解纤维帽胶原，削弱斑块稳定性。-miRNA的作用：miR-146a是炎症反应的“负调控者”，通过靶向TRAF6和IRAK1，抑制NF-κB信号通路，减少炎症因子释放；临床研究显示，不稳定斑块患者血清miR-146a水平显著降低，提示其可能作为抗炎治疗的靶点。相反，miR-155促进巨噬细胞M1极化，增加TNF-α、IL-6等促炎因子表达，加速斑块炎症进展。调控炎症反应：平衡促炎与抗炎信号-lncRNA的作用：lncRNAANRIL（CDKN2B-AS1）位于动脉粥样硬化易感基因座，通过招募PRC2复合物表观沉默p15和p16（细胞周期抑制基因），促进巨噬细胞增殖和炎症因子释放；而lncRNATHRIL通过结合hnRNPL，上调TNF-α转录，加剧斑块炎症。-circRNA的作用：circRNA_0029413作为miR-548a的“海绵”，解除其对TGFBR1的抑制，从而促进巨噬细胞M2极化（抗炎表型），减少炎症因子释放；而circRNA_100395则通过吸附miR-138，上调NF-κB表达，促进炎症反应。调控血管平滑肌细胞（VSMC）表型与功能VSMC是纤维帽的主要成分，其从收缩型（合成型）向分泌型转换可促进细胞外基质（ECM）降解，削弱纤维帽强度；而VSMC凋亡则直接导致纤维帽变薄，增加斑块破裂风险。-miRNA的作用：miR-145是VSMC分化的“关键调控者”，通过靶向KLF4、MYOCD等转录因子，维持VSMC收缩型表型，促进ECM（如胶原Ⅰ、Ⅲ）合成；不稳定斑块中miR-145表达显著下调，导致VSMC表型转换和ECM减少。相反，miR-21通过抑制PTEN，激活Akt通路，促进VSMC增殖和迁移，但过度表达可诱导VSMC凋亡，形成“双刃剑”效应。调控血管平滑肌细胞（VSMC）表型与功能-lncRNA的作用：lncRNASMILR通过结合EZH2，沉默miR-141/200a簇，促进VSMC表型转换和迁移，加速斑块进展；而lncRNAKLF3-AS1通过吸附miR-185，上调其靶基因CDK6，促进VSMC增殖，增强纤维帽稳定性。-circRNA的作用：circHIPK3作为miR-338-3p的海绵，解除其对p27的抑制，抑制VSMC增殖，但可促进其凋亡，对斑块稳定性呈双向调控；circRNA_000362通过调控miR-143/145簇，维持VSMC收缩型表型，稳定纤维帽。调控脂质代谢与脂质核形成脂质核大小是斑块稳定性的重要决定因素，巨噬细胞吞噬氧化型低密度脂蛋白（ox-LDL）形成泡沫细胞，是脂质核扩大的主要机制。-miRNA的作用：miR-33a/b通过抑制ABCA1和ABCG1（胆固醇外排转运体），减少胆固醇外排，促进泡沫细胞形成；而miR-122（肝脏特异性）通过抑制SREBP-1c，降低脂质合成，但在斑块巨噬细胞中，miR-122过表达可促进脂质积累，提示其组织特异性作用。-lncRNA的作用：lncRNAH19通过吸附miR-675，上调PCSK9（低密度脂蛋白受体降解蛋白），增加血清LDL-C水平，促进脂质核扩大；而lncRNALEADR通过激活LXRα-ABCA1通路，促进胆固醇外排，减少泡沫细胞形成。调控细胞外基质（ECM）重塑ECM（如胶原、弹性蛋白）是纤维帽的结构支撑，MMPs（如MMP-2、MMP-9）可降解ECM，导致纤维帽变薄、强度下降。-miRNA的作用：miR-29家族通过靶向MMP-2、MMP-9和COL1A1，抑制ECM降解，促进胶原合成；不稳定斑块中miR-29表达下调，导致MMPs活性升高，纤维帽破裂风险增加。miR-133通过抑制TGF-β1信号，减少ECM合成，但可通过抑制MMP-9发挥抗降解作用，呈现“功能复杂性”。-lncRNA的作用：lncRNAPVT1通过结合ELAVL1，稳定MMP-9mRNA，促进ECM降解；而lncRNADACH1通过激活TGF-β/Smad通路，增加胶原合成，增强纤维帽稳定性。05非编码RNA作为斑块稳定性评估的生物标志物：临床应用价值非编码RNA作为斑块稳定性评估的生物标志物：临床应用价值基于ncRNA在斑块稳定性中的关键作用，其表达水平与斑块状态密切相关，且具有组织特异性（如斑块局灶表达、循环中外泌体包裹），为无创、动态评估斑块稳定性提供了可能。ncRNA的生物样本来源与检测技术生物样本来源-循环血液：血清/血浆中的ncRNA（如外泌体ncRNA）因稳定性高、易获取，成为最理想的“液体活检”样本。例如，外泌体miR-126、miR-145水平与斑块稳定性正相关，而miR-155、miR-21水平与不稳定斑块相关。-斑块组织：通过颈动脉内膜剥脱术或冠脉旋磨术获取的斑块组织，可直接进行ncRNA检测（如RNA-seq、qRT-PCR），反映斑块局灶的分子状态。例如，易损斑块中lncRNAANRIL、circRNA_100395表达显著升高。-其他样本：如颈动脉斑块超声引导下穿刺活检、唾液、尿液等，但临床应用较少，需进一步验证。ncRNA的生物样本来源与检测技术检测技术-定量PCR（qRT-PCR）：成熟、灵敏，适用于单个或少数ncRNA的检测，是临床转化的主要技术。-RNA测序（RNA-seq）：高通量、无偏倚，可全面筛选差异表达ncRNA，适用于基础研究。-微阵列芯片：快速筛查大量ncRNA，但存在交叉杂交问题，需结合qRT-PCR验证。-数字PCR（dPCR）：绝对定量，灵敏度高于qRT-PCR，适用于低丰度ncRNA检测（如循环外泌体ncRNA）。关键ncRNA标志物与斑块稳定性的临床关联miRNA标志物-miR-126：血清miR-126水平在稳定型心绞痛（SA）患者中显著高于不稳定型心绞痛（UA）和急性心肌梗死（AMI）患者，其低表达与斑块纤维帽厚度呈正相关，是内皮功能的“保护性标志物”。-miR-146a：UA/AMI患者血清miR-146a水平降低，且与炎症因子（IL-6、TNF-α）水平负相关，可作为斑块炎症状态的“负向标志物”。-miR-155：循环miR-155水平在易损斑块患者中显著升高，通过促进巨噬细胞M1极化，与斑块破裂风险正相关。关键ncRNA标志物与斑块稳定性的临床关联miRNA标志物2.lncRNA标志物-lncRNAH19：血清lncRNAH19水平在UA/AMI患者中显著升高，通过吸附miR-145促进VSMC表型转换，是斑块不稳定的“促危标志物”。-lncRNAANRIL：颈动脉斑块组织lncRNAANRIL表达与纤维帽厚度负相关，与MMP-9活性正相关，可作为斑块局灶稳定性的“特异性标志物”。3.circRNA标志物-circRNA_0029413：循环circRNA_0029413水平在稳定斑块患者中显著升高，通过调控巨噬细胞极化，是斑块稳定的“正向标志物”。-circRNA_100395：血清circRNA_100395水平与斑块易损指数（VHI）正相关，其高表达提示斑块破裂风险增加。ncRNA标志物的联合检测与临床意义单一ncRNA标志物因存在组织异质性和调控网络的复杂性，其特异性和敏感性有限。联合检测多个ncRNA可提高诊断效能。例如，一项纳入200例冠心病患者的研究显示，联合检测miR-146a、miR-155和lncRNAH19，诊断不稳定斑块的曲线下面积（AUC）达0.89，显著高于单一标志物（miR-146a:0.72；miR-155:0.75；lncRNAH19:0.78）。此外，ncRNA与影像学指标（如血管内超声-虚拟组织学IVUS）联合，可实现对斑块“形态-分子”双重评估，提高风险分层准确性。ncRNA标志物的临床转化优势与局限性优势-无创性：循环ncRNA检测仅需外周血，避免有创检查风险，适合高危人群筛查和长期随访。01-动态监测：ncRNA水平随斑块状态变化而波动，可实时评估治疗效果（如他汀类药物、抗炎治疗后miR-146a上调）。02-高特异性：部分ncRNA（如miR-126、lncRNAANRIL）仅在斑块中特异性表达，可区分斑块稳定性与全身炎症状态（如感染、自身免疫病）。03ncRNA标志物的临床转化优势与局限性局限性03-机制未明：部分ncRNA（如circRNA）的功能尚未明确，其作为标志物的生物学依据需进一步探索。02-异质性高：ncRNA表达受年龄、性别、合并症（糖尿病、高血压）、药物等因素影响，需建立大样本队列验证其独立预测价值。01-标准化不足：样本处理（如血浆分离、RNA提取）、检测方法（qRT-PCR引物设计、内参基因选择）未统一，导致不同研究结果可比性差。06挑战与未来展望：从基础研究到临床应用挑战与未来展望：从基础研究到临床应用尽管ncRNA在斑块稳定性评估中展现出巨大潜力，但其临床转化仍面临诸多挑战。结合本领域最新进展，我认为未来研究需关注以下方向：深入解析ncRNA的调控网络与机制当前对ncRNA的研究多集中于“差异表达-功能关联”层面，其上游调控机制（如转录因子调控、表观遗传修饰）及下游信号网络的系统性解析不足。例如，lncRNAANRIL如何通过PRC2复合物沉默靶基因？circRNA作为miRNA海绵的“竞争效率”如何量化？通过多组学技术（ChIP-seq、RIP-seq、单细胞RNA-seq）结合生物信息学分析，可绘制ncRNA调控网络图谱，为标志物筛选和靶向治疗提供理论依据。建立标准化检测体系与质量控制为解决ncRNA检测的标准化问题，需制定统一的样本采集标准（如抗凝剂类型、离心转速、储存温度）、RNA提取方案（如柱提取法vs磁珠法）、检测流程（如qRT-PCR的反应体系、循环阈值设定）及数据分析规范（如内参基因选择、差异表达阈值）。国际动脉粥样硬化学会（IAS）已启动“ncRNA标准化检测”项目，有望推动多中心临床研究的开展。开发靶向ncRNA的治疗策略与联合评估ncRNA不仅是标志物，也是治疗靶点。例如，miR-33抑制剂可促进胆固醇外排，稳定斑块；anti-miR-155可抑制炎症反应，延缓斑块进展。未来可开发“靶向ncRNA+影像学监测”的联合模式，通过治疗前后ncRNA水平变化和斑块影像特征改善，评估治疗效果，实现“个体化精准医疗”。探索多组学整合与人工智能预测模型单一ncRNA标志物难以全面反映斑块稳定性，需结合基因组、蛋白质