炎症性肠病(IBD)是一种病因和发病机制尚未十分明了的炎症性疾病，据报道，其发病率和患病率显著上升，并呈逐年增高趋势[1]。目前认为遗传、环境、感染及黏膜免疫等因素参与IBD的发病过程，比如基因的差异表达参与IBD的发病过程、低CD4+ CD25+Treg细胞水平可诱导UC病情加重[2, 3] 。本文主要就非编码RNA与IBD关系的研究进展作一综述。
一、 炎症性肠病的概述
IBD是慢性复发性或进行性发展的炎症性疾病，常有腹痛、腹泻或解黏液脓血便等症状，主要包括溃疡性结肠炎(UC)和克罗恩病(CD)两个主要临床类型。其发病率与流行率呈逐年增高的趋势，目前仍缺乏有效的根治方法。尽管IBD的发病机制尚未完全明确，但已有多项研究表明，基因的差异表达(包括非编码RNA)在IBD的发病过程起非常重要的作用[2]。
二、非编码RNA概述
非编码 RNA是指一群不能翻译为蛋白质的功能性RNA分子，分为管家非编码RNA和调控非编码RNA。管家非编码RNA主要包括核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)、核小RNA(snRNA)及核仁小RNA(snoRNA)，具有组成型表达作用，对维持细胞的生存以及基本功能必不可少。调控非编码RNA一般在发育过程中具有严格的表达模式，并经常参与调节基因表达。调控非编码RNA按分子量大小主要分为短链非编码RNA 和长链非编码RNA(lncRNA)两大类[4]。近年来大量研究表明非编码RNA在IBD的发生、发展中起着重要的作用。本文主要讨论三种常见的调控非编码RNA，包括miRNA、lncRNA及siRNA与IBD的关系。
三、miRNA
1.miRNA的概述
成熟miRNA是一类长度约为18~24个核苷酸的内源性非编码单链小分子RNA，是由不完整的发卡状双链RNA，经Drosha和Dicer 酶加工而成。miRNA通过与靶基因3′非翻译区(3′UTR)的完全或不完全配对结合，降解靶基因mRNA或抑制其转录后翻译水平，负向调控基因表达，参与许多重要的生物过程，比如信号转导、细胞增生、分化和凋亡[5]。研究发现，miRNA-143和miRNA-145在慢性UC中表达下降导致其靶基因K-RAS、 MEK-2、API-5和 IRS-1 的表达上调参与细胞周期、增生和凋亡过程，并促进炎症相关肿瘤的发生、发展[6]。miRNA还参与调节核苷酸结合寡聚化结构域蛋白(NOD)样受体和Toll样受体激活的细胞因子、蛋白的表达和T细胞的分化与成熟，从而在调节免疫系统功能中起着关键的作用[7]。
2.miRNA与IBD的关系
miRNA异常表达与人类疾病包括自身免疫性疾病、炎症性疾病、肿瘤及病毒感染等密切相关。miRNA在免疫炎症性疾病尤其是IBD的重要作用已经得到广泛关注，其可调节靶mRNA的表达，参与IBD的发病过程，有望成为诊断及治疗的靶点。
越来越多的研究发现，多种miRNA在IBD中存在差异表达，通过不同的靶基因，参与IBD的发生、发展。miRNA-124在UC患者中表达下调，促进STAT3的表达及活性增强，使血管内皮生长因子、BCL2、BCLXL和基质金属酶9表达增加，促进儿童UC炎症发生及进展[8]。miRNA-10α在IBD病理过程及进展中起着重要的作用。研究发现IBD患者肠炎症黏膜miRNA-10α表达降低，抑制IL-12/IL-23p40和靶基因NOD2的表达及Th1/Th17细胞免疫应答而减轻黏膜炎症反应，参与IBD固有性和适应性免疫应答[9]。活动期UC患者miRNA-200c-3p表达下调，使靶基因IL-8、 LRRK2、 CALU和CDH11表达增加，参与UC发病过程[2]。
研究还发现，miRNA参与肠上皮屏障功能和调节核转录因子-κB(NF-κB)等多种信号通路。miRNA-21在调节UC患者肠上皮屏障功能起着关键的作用，其在UC患者肠黏膜和血清中表达上调，诱导靶基因RhoB mRNA的降解，导致肠上皮细胞紧密连接的破坏，提示miRNA-21负调节RhoB参与UC的发生、发展[10]。上调miRNA-146b的表达能抑制其靶基因SIAH2的表达，促进NF-κB上游TRAF蛋白泛素化，从而激活NF-κB通路的活性参与肠道炎症发生[11]。Feng等[12]发现miRNA-126在活动期UC组织中显著升高，通过抑制IκBα表达间接上调NF-κB，从而激活NF-κB信号通路参与UC的发病过程。也有研究表明，miRNA-126在肠道炎症中扮演着抗炎的作用。红酒多酚可诱导人类结肠源性CCD-18 Co肌源成纤维细胞miRNA-126表达，进一步抑制NF-κB和下游促炎因子TNF、IL-6及细胞黏附分子的分泌，起抗炎作用[13]。同时，石榴多酚也可诱导miRNA-126表达上调，抑制下游靶基因PI3K/AKT的磷酸化和VCAM-1 mRNA及蛋白的表达而起抗炎的作用[14]。其次，miRNA还与NOD2的遗传变异有关，参与IBD发病过程。NOD2刺激信号可诱导miRNA-146α的表达上调，通过靶基因NUMB激活声呐刺猬素(SHH)信号通路参与IBD尤其CD的发生[15]。miRNA-122表达上调可缓解CD的病程进展，miRNA-122通过NOD2诱导NF-κB信号通路中促炎细胞因子表达下调，增加抗炎细胞因子表达，从而减轻肠黏膜上皮细胞损伤[16]。然而，Ye等[17]研究表明miRNA-122表达上调可诱导肠上皮细胞紧密连接渗透性的增加参与IBD的进展。因此，miRNA-122在IBD的作用尚存在争议，还有待进一步的研究证实。最后，miRNA还可作为IBD的诊断及分类标志。miRNA-31在IBD中存在组织特异性，可作为诊断IBD的生物标记物[18]。Peck等[19]发现了一系列miRNA(包括miRNA-31-5p、miRNA-215、miRNA-223-3p、miRNA-196b-5p和miRNA-203)，可依据疾病行为独立于炎症效应用于CD患者分类。尤其是miRNA-215的表达水平，或许可以预测渗透性或瘘管性CD的进展。
四、lncRNA
1.lncRNA的概述
lncRNA是一类转录本长度超过200个核苷酸，具有调控基因表达功能的非编码RNA，其本身不编码蛋白，而以RNA 的形式在转录、转录后及翻译水平多层面，通过顺式或反式作用调节基因表达。根据lncRNA在基因组上相对于蛋白编码基因的位置关系，可将其分为正义lncRNA、反义lncRNA、双向lncRNA、内含子lncRNA和基因间lncRNA 5类[20]。lncRNA是一种重要的普遍参与多种生物功能调节的基因。不同分子功能原型的lncRNA在人类疾病中起着不同的作用，如信号传导、分子诱导、指引及支架等，可通过基因印记、染色质重塑、细胞周期调控、剪接调控、mRNA降解和翻译调控等多种机制发挥其生物学功能 [4, 21]。如p53可直接诱导长链基因间非编码RNA p2l的表达，与核不均一核糖核蛋白-k结合，抑制p53信号通路下游基因的表达，从而调控p53介导的细胞凋亡[22]。Bernard等[23]发现在神经元中高表达的MALAT1通过调控丝氨酸/精氨酸(SR)剪接因子影响突触形成相关基因的表达。Tong等[24]研究也发现在小鼠肠上皮细胞表达上调的长链基因间非编码RNA Cox2(lincRNA-Cox2)促进Mi-2/NuRD抑制复合体募集到IL-12b启动子区域，引起该区域组蛋白发生表观遗传修饰，进而抑制IL-12b基因转录。
2.lncRNA与IBD的关系
目前，关于lncRNA与人类疾病的研究尚处于起步阶段，仅有少数文献报道lncRNA与IBD的关系。研究发现活动期和非活动期CD及UC患者lncRNA和蛋白编码基因表达广泛失调，在活动期UC及CD病例中分别有745种和438种lncRNA存在差异表达，而在非活动期病例中则分别有19和12种。同时也发现在IBD易感位点富含96种不同表达的lncRNA及154种蛋白的编码基因[25]。因此，确定lncRNA转录谱特性以及临床相关参数的关系有望把lncRNA作为IBD的潜在生物标志物。 Mirza等[26]也发现了距离1 231个IBD候选基因5 kb的上游或下游区域内或周围存在4 272个lncRNA基因，说明lncRNA与IBD发病密切相关，在未来或许可以用于IBD的诊断与治疗。也有研究表明，一种新型的lncRNA DQ786243，可能与CD的严重程度相关，或影响CREB和Foxp3的表达调节Treg功能，参与CD的发病过程[27]。另有研究表明，lncRNA NRON可通过LRRK2调控NFAT核转录因子的活性，参与IBD的发病过程[28]。Hrdlickova等[29]也发现了7种与IBD相关的lncRNA基因，包括 RP11-324I22.2、AC074391.1、AC012370.2、BSN- AS1、CTC-349C3.1，可能通过调节免疫细胞(如T细胞、B细胞或NK细胞)功能参与IBD的发生、发展。
五、siRNA
1.siRNA的概述
siRNA是一类长度约21~25个核苷酸，经Dicer酶剪切而成的双链RNA片段，装载至Argonaute 蛋白(AGO)而发挥作用。参与RNA干扰作用的分子(如TRBP和AGO)，能特异性识别siRNA双链结构并将其中一条单链整合入RNA诱导沉默复合体(RISC)中，RICS可切割与siRNA完全互补的序列的mRNA分子或阻断靶mRNA翻译过程，抑制相应基因的表达[30]。在哺乳动物细胞中，siRNA能诱导DNA甲基化和组蛋白修饰，从而在转录水平介导转录基因长期或起始时沉默[31]。
2. siRNA与IBD的关系
研究表明siRNA可用于感染性疾病包括病毒、细菌及寄生虫感染所致的疾病和神经系统疾病，如舞蹈病、肌萎缩性侧索硬化症等的治疗，在心血管和肿瘤方面也有一定的干预治疗作用[32]。随着siRNA治疗疾病的优势显现，近年许多研究表明siRNA技术可用于治疗IBD，并取得一定疗效。
TNF-α是IBD发病过程中巨噬细胞分泌的主要促炎细胞因子,通过口服载有siRNA-TNF-α聚乙烯亚胺的纳米微粒包裹聚乙烯醇,使siRNA-TNF-α有效地进入细胞质，进而诱导致炎巨噬细胞内源性TNF-α表达沉默，从而减少TNF-α的分泌，可用于治疗小鼠IBD[33]。将TNF-α-siRNA载入纳米微粒并包裹F4/80抗体Fab片段形成的水凝胶共聚物，经口服给药方式给予3%DSS处理的小鼠，能有效减轻鼠结肠炎症[34]。也有研究发现，2′氧基甲基化修饰对siRNA沉默效应有密切的关系，可用于干预治疗IBD。经肠内给予2′氧基甲基化修饰的siRNA(siTNF-OMe-p)能显著改善5%DSS诱导的小鼠肠道炎症的临床终末事件及组织病理严重程度[35]。而且，TPP-PPM/TNF-α/siRNA纳米微粒能显著抑制TNF-α的表达和分泌，减少结肠炎组织中TNF-α水平，提示TPP-PPM/TNF-α/siRNA 纳米微粒可用于治疗IBD。进一步研究发现，表面覆盖CD98抗体并载有CD98-siRNA的纳米微粒能减少炎症因子TNF-α、IL-6和IL-12的生成，减少小鼠结肠炎的严重程度，或许可用于IBD患者的治疗。
六、结 语
随着非编码RNA与IBD关系，包括miRNA在IBD组织中存在异常表达并参与其发病过程、lncRNA在IBD的基因诊断和siRNA基因沉默技术在IBD患者诊断与治疗等的研究越来越多，将有助于深入探讨IBD发生、发展的具体机制，它将会为IBD的诊治开辟新途径和治疗靶点。
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