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1、 自噬、miRNA与增生性瘢痕的研究进展 史敏 李娜 陈雷 刘兆旺 魏超鹏摘要皮肤创伤的修复是一个高度协调、复杂的愈合过程，涉及因素众多，修复中成纤维细胞大量增殖、分化，加之胶原纤维形成和细胞外基质沉积，从而形成了增生性瘢痕。虽然瘢痕愈合可恢复皮肤屏障结构的完整性，但瘢痕的挛缩、畸形不仅影响美观，降低皮肤功能，更重要的是极大地影响了患者的身心健康。近年来，有研究表明，miRNA和细胞自噬参与调控纤维化疾病和创伤修复中成纤维细胞，两者可相互影响，共同参与调控增生性瘢痕的形成。通过分析、总结miRNA在瘢痕组织中的分子机制，以及细胞自噬如何调控修复创面中成纤维细胞的增殖、分化，胶原代谢及ECM的合
2、成等，实现在基因水平和分子水平上对增生性瘢痕形成的调控作用，以期为增生性瘢痕的防治提供新的平台和思路。关键词自噬;miRNA;增生性瘢痕;成纤维细胞;细胞外基质;分子机制R619+.6 文献标志码A 1008-6455（2019）03-0160-04Abstract： The repair of skin wounds is a highly coordinated and complex healing process involving many factors， and the proliferation and differentiation of fibroblasts， the f
3、ormation of collagen fibers and the deposition of extracellular matrix to form hypertrophic scars in repairing. Although scar healing can restore the integrity of the barrier structure of the skin， the contracture and deformity of the scar not only affects the appearance，decreases the skin function，
4、 but more importantly， greatly affects the patients physical and mental health. In recent years， studies have shown that miRNA and autophagy are involved in the regulation of fibroblasts in fibrotic diseases and wound repair， and they can affect each other and participate in the regulation of hypert
5、rophic scar formation. By analyzing and summarizing the molecular mechanism of miRNA in scar tissue，and how autophagy regulates the proliferation， differentiation， collagen metabolism and ECM synthesis of fibroblasts in repairing wounds， it can achieve hypertrophic scars at the genetic and molecular
6、 levels to provide a new platform and ideas for the prevention and treatment of hypertrophic scars.Key words： autophagy; miRNA; hypertrophic scar; fibroblast; extra cellula rmatrix; molecular mechanism增生性瘢痕（hypertrophic scar，HS）是臨床常见且治疗棘手的皮肤疾病。据统计，皮肤创伤后HS的发病率可达40%70%，而烧伤后更是高达91%。HS的形成不仅影响皮肤美观、导致患者心理
7、障碍，而且可能引起身体机能受损甚至残疾。目前，HS的形成机制尚不明确，所以其防治一直是整形外科和皮肤科面临的棘手难题，虽然临床治疗方法较多，但疗效总是差强人意。因此，众多学者不断探索，以期从分子生物学水平阐明HS形成中成纤维细胞（fibroblast，FB）的增殖机制，寻找有效的靶向抑制FB增殖从而防止HS的发生。研究发现，自噬、miRNA在HS组织中具有重要作用，两者相互影响，因此希望明确自噬、miRNA在HS中的具体机制和相互关系，有望为HS的预防和治疗提供新的方向。本文就自噬、miRNA在HS中的发生发展及相互关系综述如下。1 自噬与增生性瘢痕1.1 自噬：自噬是细胞利用胞内溶酶体降解回
8、收老化、受损，甚至无功能的细胞器或蛋白质，再将其回收、重新利用的代谢过程。自噬有巨自噬（macro autophagy）、微小自噬（micro autophagy）和伴侣分子介导的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）三种。当前，以巨自噬研究最多，其调控机制较为明确，几乎参与机体所有的生理、病理性过程，一般将巨自噬等同于细胞自噬。细胞自噬以自噬体形成为特征，所形成的自噬体最终通过胞内溶酶体被清除。自噬大体步骤包括：自噬泡自噬体自噬溶酶体自噬溶酶体的降解。基础水平的自噬清除了受损细胞器和变性蛋白质，使细胞维持自我平衡和正常代谢，保证其正常生存、分化、增殖和实现内
9、环境稳态。当自噬被抑制时，其降解功能降低，导致如衰老、癌症、退行性疾病等发生。自噬启动后，细胞内微管相关蛋白轻链3（MAP1-LC3/Atg8/LC3）经LC3-活化形成膜结合形式的LC3-，促使自噬体成熟。因此，LC3-的含量与自噬泡数量成正比，LC3-向LC3-大量转化成为自噬活化的关键标志1。Beclin1（酵母ATG6同源物）是参与自噬分子网络调控的重要因子，当其与自噬相关蛋白结合，以自噬信号传递诱导自噬发生。敲除Beclin1、Atg3、Atg7等基因后，自噬功能则缺失2。mTOR（mammalian target of rapamycin，mTOR）是哺乳动物氨基酸和ATP的感受器
10、，对自噬发生起门控作用，mTOR的活化直接抑制了自噬发生。1.2 自噬与纤维化：自噬在肺、心、肾等脏器纤维化疾病中扮演着重要角色，各类纤维化疾病都有一个显著的共同点，即脏器的功能细胞在刺激因子的作用下转变为FB或肌成纤维细胞，分泌大量的细胞外基质（extra cellula rmatrix，ECM）并沉积，从而导致脏器纤维化。大量研究表明，自噬不足与纤维化疾病密切相关：刘营等3在特发性肺纤维化研究中发现，肺组织中LC3-表达较正常组织下降，提示因自噬不足促进了肺纤维化的发展;同时，进一步的研究证明，自噬不足可促进FB外间质如胶原的沉积，提示自噬参与了FB分化;Kim等4研究表明，敲除Becli
11、n1乳鼠肾系膜细胞，型胶原的表达升高，经自噬抑制剂处理后，型胶原、LC3-表达均升高，表明自噬抑制促进了肾纤维化;Tannous等5发现自噬不足可促进心肌间质纤维化。总之，这些研究表明，自噬可抑制纤维化疾病发生，而自噬不足则会加重纤维化的发展。1.3 自噬与增生性瘢痕：HS本质上为一种慢性纤维化疾病，其形成主要以FB大量增殖，胶原、蛋白多糖等ECM过度沉积，胶原纤维排列紊乱，共同构成其生物学基础。FB是创伤发生后最重要的修复细胞，也是HS形成的功能性细胞，在创伤修复过程中FB持续增殖并分泌大量胶原等ECM。因此，FB异常生物学行为被认为是创伤愈合与瘢痕形成过程中的决定因素。有文献报道，FB的功
12、能改变与HS的形成密切相关。皮肤HS组织的自噬表达水平较正常低，提示HS形成可能与自噬不足有关。自噬通过细胞因子调控FB的增殖、降解纤维蛋白而减少其在ECM中的沉积，由此推测诱导FB的适度自噬可减轻HS形成6。Shi等7研究发现，HS组织中的LC3-和Beclin1表达水平显著降低。吕雷等8通过饥饿刺激诱导HS组织中的FB发生自噬，检测LC3-、Beclin1蛋白的表达水平，并结合透射电镜观察自噬体，发现自噬与HS的形成有关。中医学从微观基础认为，自噬是通过调节细胞内阴阳维持生命活动的正常功能，以保持机体平和;自噬是细胞以正虚邪实的自我调节方式维持阴阳平和的。从脏腑理论角度来认识自噬，脾肾虚弱
13、则自噬不足;自噬过度则肝疏泄太过，自噬抑制则肝疏泄相通9。何才姑等10用玉女煎干预GK大鼠（即2型糖尿病大鼠），发现GK大鼠胰岛、肾脏中LC3低表达，细胞自噬性凋亡同样减少;从中药提取的五环三萜类化合物熊果酸，可抑制肾小球系膜细胞中miRNA的表达，上调PTEN水平，抑制Akt/mTOR通路活化，促进自噬发生，不仅减少了ECM合成且能够改善细胞肥大和增殖11;从中药姜黄中提取的多酚姜黄素，可抑制PI3K/Akt/mTOR通路活化，上调LC3-表达，促进了自噬发生12;用复黄生肌愈创油膏外敷糖尿病溃疡大鼠创面，创面修复肉芽组织中FB无过度生长，胶原型、型的表达平衡，达到促进创面愈合和防止瘢痕形成
14、的目的13。这些研究表明，在创面修复过程使用中医药干预调节自噬水平，可促进创面愈合，防止瘢痕形成。2 miRNA与增生性瘢痕2.1 miRNA：miRNA（即微小RNA、microRNA）是一类长度为1825nt的内源性非编码RNA，广泛存在于多种生物体中。miRNA作为高度保守的一类内源性基因，表达转录后的负调控因子，与靶基因3?非翻译区（3untranslated region，3-UTR）结合，降解miRNA或抑制靶基因的翻译表达。miRNA的基因表达调控广泛，参与调节机体正常发育或疾病发生，如器官形成、胚胎发育、创伤愈合及肿瘤发生等。miRNA的特异性和时序性决定了其功能的特异性，mi
15、RNA在调控细胞活动的各环节起作用，如：细胞的生长、凋亡及组织分化，miRNA的表达失调往往会导致不同的疾病。保守估计，人类基因的表达有90%以上受miRNA的调节14，不同病变组织中有数百个miRNA表达失调。2.2 miRNA与纤维化： miRNA已经成为近年来疾病发病机制研究的热点，并在多种人类疾病的发病中起作用，其广泛的基因调节功能已被证实与多种皮肤病有密切关系。已经证实，异常的miRNA表达可参与纤维化过程，其中包括HS、心力衰竭及心肌肥厚等15。近年来，一些miRNA被报道参与纤维化过程中ECM的代谢，但只有其中小部分miRNA的功能较为明确。有研究表明，miRNA的失调在瘢痕疙瘩
16、的形成和发展中具有重要作用16。TGF-是公认的影响纤维化最重要的细胞因子，在TGF-调控的miRNA家族中，常见的有miR-21、miR-200和miR-29，它们对纤维化疾病的发展具有重要作用。其中miR-21经正反馈效应可增强TGF-的表达，促进纤维化发展，而miR-200和miR-29分别通过抑制EMT和减少ECM的聚积而改善纤维化17。2.3 miRNA与增生性瘢痕：HS是一种皮肤纤维增生性疾病，组织学特征主要表现为FB过度增殖和以胶原蛋白为主的ECM大量合成并沉积。miRNA通过多种机制可调节瘢痕的形成、FB增殖、分化及ECM合成等。miRNA在参与调控皮肤创伤修复过程中，调控HS组织的形成，在HS中存在表达差异18。基因芯片技术结合PCR是用于检测标本中miRNA差异表达的常用方法。为证明HS与正常皮肤中miRNA的表
