基于“腎腦相關”理論探討miRNA與缺血性中風的相關性

劉倩菁，向昱臻，俞 睿，陳秀榕，周卉樂，祝美珍

隨著全球人口老齡化進程加快，在遺傳因素與環境因素相互影響下，缺血性中風發病率呈逐年上升趨勢。一項研究顯示，基因變異性是導致缺血性中風中大腦動脈狹窄或閉塞危險因素之一[1]。非蛋白編碼小分子RNA(miRNA)是參與調控基因表達、細胞周期等生命活動的非編碼微小RNA，與缺血性中風的發生發展關系密切。有研究發現，miRNA廣泛存在于腎臟等組織中，與“腎精”的物質基礎高度類似[1]?，F基于“腎腦相關”理論探討miRNA與缺血性中風的相關性，從miRNA生物遺傳學角度豐富中醫對“腎精”認識，進一步拓寬缺血性中風相關中醫證候和中醫藥防治的視野。

1 “腎腦相關”的理論淵源

在體內腎與腦通過經絡聯系上下相濟，而腎精化生氣血的物質功能與腦的精神情志活動有直接關系。從結構來看，《內經》記載：“督脈者，貫脊屬腎，上入絡腦”且腎經所絡的膀胱經“上額交巔入絡腦……入循膂絡腎”，將腎與腦的聯系以升降循行闡明；從物質來說，《內經》記載：“腎主骨生髓”，腎精化髓而上匯于腦，腦主元神掌臟腑活動，二者相需相用。

1.1 腎藏精生髓，奉滋腦神 《內經》記載：“腎主骨生髓”，腎藏精，精可生髓，髓藏于骨中，上充聚匯為腦，又稱腦髓，故《醫學入門》曰：“腦者，髓之海，諸髓皆屬于腦……髓者腎主之”，由此可知，腎精中的先天之精是腦髓生成的物質基礎。腦髓有依賴于后天水谷精微的補給，《靈樞·五癃津液論》曰：“五谷之精液和合而為膏者，內滲于骨空，補益腦髓”?！吨袊t藥匯?！费裕骸叭酥帕鲇谀X，而腦髓實由腎主之。人只知腦力足則才智精力從生，而不知所以生者在腎”，可見腦的“神明”是在腎精生髓、髓聚為腦的條件下形成的。腦髓內寓的元神，為生命活動的主宰，五臟六腑平衡的調節皆依賴于腦神；神、魂、意、魄、志之五志皆為腦神統領，五臟六腑產生的后天之精皆上奉滋養腦神，而生精神、感覺、意識、思維、記憶、運動及言語等生理功能?！端貑枴れ`蘭秘典論》曰：“腎者，作強之官，伎巧出焉”，精簡闡述了腎精充足可髓海得充，使腦神得以奉滋，而生謀略智慧。

1.2 腎精化氣血，暢通腦脈 《靈樞·經脈》云：“人始生，先成精”。腎精是構成人體基本的精微物質，也是維持生命活動的基本物質，腎精化血化氣的物質功能是腦脈流暢與腦神清明的重要保證?！端貑枴り庩枒蟠笳摗吩疲骸熬癁闅狻?。腎精以化元氣為根本，才能推動臟腑正常運行，實現大腦的統籌兼備；“血脈和利，精神乃居”，氣血流利充盈決定著精神情志的舒暢充沛?！稄埵厢t通·諸血門》言：“歸精與肝而化清血?！蹦I精是血液生成的來源之一；《景岳全書》云：“血必由氣，氣行則血行”，血液在脈管內暢通運行需靠氣的推動和固攝；《讀醫隨筆》記載：“宗氣者，動氣也”，宗氣充盛可推動血液正常運行，故“血氣者，人之神，不可不謹養”。當腎精充沛有度，氣血轉化有序，腦脈暢通無阻，則神志清晰，感覺靈敏，思維快捷。

2 腎精與miRNA的相關性

2.1 miRNA的生物學基礎 miRNA是一類非編碼微小RNA，是一種廣泛存在于真核生物中的小分子RNA，通過招募相關蛋白組分或與染色體重排相關的蛋白因子到特定區域，形成與靶基因轉錄體序列進行不同程度互補的特殊蛋白核酸復合體，發揮調控基因表達的作用[2]。miRNA在腎臟中高度集中，不僅數量眾多，靶點多元，而且調節機制精細復雜，廣泛參與細胞增殖、分化、凋亡等多個過程以維持生命活動平衡。Long等[3]研究顯示，miRNA具有強大的多方位調控作用，其在機體點、線、面上精確調控空間和時間特異性表達，對多種生物學過程有重要的意義。Mehta等[4]研究表明，miRNA主要通過調控關鍵免疫發育基因表達從而促進免疫發育。miRNA與多種疾病發生、發展過程密切相關，某些miRNA異常表達導致自身免疫和組織器官病等各類病理疾病。如miRNA通過調控Toll樣受體4參與神經系統缺血缺氧性損傷；miRNA通過靶向抑制相關基因表達調節機體脂代謝平衡[5]，上述研究證實存在于腎臟中發揮調控功能的miRNA與缺血性中風的發生發展有關。

2.2 腎精與miRNA的相似性

2.2.1 腎精與miRNA均是先天性的基礎物質 田進文等[6]研究認為，中醫理論“腎藏”本質是“腎精轉化”的一個生命動態過程，決定人體生長發育、生殖、衰亡的物質基礎是腎精，先天之精稟自父母以滋養后天之精，后天之精源源不斷補充先天之精，保證了在此動態過程中臟腑功能的正常發揮，維持和穩定機體的正常生理狀態。腎臟中miRNA誕于生命初始，包括生命體全部遺傳信息內容，通過復制、轉錄、翻譯過程合成生理活動所需的大分子物質參與生物的生長發育，與中醫腎精“先天之精”內涵不謀而合；攝取的食物在體內消化分解為氨基酸等物質符合“后天水谷精微”的概念，miRNA刻錄的遺傳信息可代代相傳，負載遺傳信息的核酸分子需要體內不斷合成、更新各類氨基酸，以平衡生命正常的生理活動，參與調節各類疾病的發生發展過程，維持生物體內環境穩定。因此，根據腎精與miRNA均是與生俱來的前提及依賴“后天滋養”的必要條件，認為腎精與miRNA在基礎物質上具有一定的相似性。

2.2.2 腎精氣化與miRNA中心法則的相似原理 腎精發揮主生長發育的功能需要“化生腎氣”這一步驟，分化腎陰與腎陽，為臟腑陽氣與陰液之本，調控各臟腑形體官竅的機能。如此“氣化”過程與現代miRNA生物學提到的“中心法則”相似[7]，可從中心法則遺傳信息傳遞中理解生物學潛在的“陰陽屬性”。人體的運動需要能量，但能量不以明顯的物質形式存在，在細胞線粒體中的高能分子ATP，提供維持人體生命活動所需的絕大部分能量。中醫理論中，“氣”是體內運行不息的極細微物質，維持與推動人體生命活動，《素問》關于氣的解釋：“非出入，則無以生長壯老已；非升降，則無以生長化收藏”，中醫認為“氣的運動”是對人體內物質代謝與能量平衡相符的闡述。miRNA表達的主要形成結構蛋白和催化體內各類反應的酶決定著各類組織器官的功能，這些蛋白質與酶通過相應技術進行提取的化學物質，具有“形”的定義，相當于中醫理論“精微”的概念，存在于人體的各個角落，廣泛分布于精、氣、血、津、液當中。所謂“陽化氣，陰成形”，中醫認為氣屬陽而無形，運行于全身內外；精屬陰而有形，藏寓于臟腑之中。腎藏中，“精化腎陽”類似于為miRNA提供能量的過程，“精化腎陰”類似于miRNA表達的過程，兩者發揮功能的動態階段具有一定的相似性。

3 miRNA與缺血性中風的相關性研究

3.1 miRNA參與缺血性中風的發病過程 中醫學理論認為人體隨著年齡的增長，體內腎精呈現“生而有之-后天滋溢-逐年消耗-藏精衰退”的動態過程。腎精不足而致陰精陽氣化生無源是缺血性中風的根本原因，一則腎精不足腦髓失滋，二則元氣虧虛血行滯澀，進而痰瘀內生腦脈痹阻而發為本病。有研究證實，腎虛精虧與缺血性中風密切相關的病因病機學說[8]。Sepramaniam等[9]采用Taq Man技術對中老年腦缺血性病人與健康人群進行miRNA組學測定，發現有32個特異性變化的miRNA，這些miRNA均與人體生長發育的機制有關。陳穎添等[10]研究顯示，真核細胞內特異性調節因子miRNA通過調節多種信號通路，促進間充質干細胞的成骨分化和骨再生，完善骨骼功能，當骨質病變時，腎精“藏髓”無位，對缺血性中風的發生產生一定的影響。有研究顯示，中醫“腎精虧虛”致“血瘀痰濁”的病理機制，與現代醫學中部分miRNA異常表達造成的高磷血癥、血管狹窄萎縮、血栓形成、血液中毒素蓄積等病理狀態一致[11]。蔣春波[12]研究顯示，部分miRNA通過調控靶基因上調或下調相應的miRNA表達，通過體液和血液循環作用于靶器官，從而影響缺血性中風的發生發展。miRNA-21能抑制程序性細胞死亡因子4和Caspase3/Caspase8表達，從而緩解缺血性中風腎功能下降出現的血尿素氮和肌酐升高[13]，但miRNA-204和miRNA-211下調引起人腎小球系膜細胞(Hmxl)表達增加和尿素氮升高[14]，降低腎功能，加重缺血性中風病程的發展；miRNA-155作為誘導缺血性中風炎癥反應的主要分子，在脂多糖或白細胞介素(IL)-1上誘導增加巨噬細胞表達，形成炎性因子反饋環路[15]。陳哲等[16]研究顯示，多數疾病發展過程中，隨著“腎虛”病機的演變，出現miRNA調控作用的變化，具有較強特異性的miRNA可能成為“腎精虧損”等相關疾病早期診斷的生物學標志物。上述研究表明，“腎精虧虛”與部分miRNA的特異性表達均調控缺血性中風的發生。

3.2 miRNA調控缺血性中風的神經細胞保護 《醫學衷中參西錄·論腦貧血的治法》記載：“人之腦髓空者……甚或猝然昏厥，知覺運動俱廢，因腦髓之質原為神經之本原也”。提示“精髓”是大腦神經發揮正常功能的物質來源。羅劉軍等[17]研究顯示，現代神經細胞腦組織在功能上與中醫理論中“精髓”有一定相似性。缺血性中風后大腦發生一系列瀑布式級聯反應，加速神經細胞凋亡，導致大腦內環境紊亂，部分miRNA通過參與缺血性中風后細胞保護的作用機制以改善缺血性中風病程發展。Huang等[18]研究發現，miRNA-210約有25種直接靶標，通過平衡各類靶基因作用，有效抑制腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-1β、IL-6及炎癥細胞趨化因子2(CCL2)、炎癥細胞趨化因子3(CCL3)表達。梁國安等[19]研究顯示，miRNA-210通過結合大腦缺血側區域內血管內皮細胞整合素αvβ3，促進缺血區miRNA-210含量增高，參與血管內皮生長因子表達及血管再生，發揮內源性腦保護的作用，從而改善中風癥狀。Pan等[20]研究顯示，miRNA-126通過調控炎性因子TNF-α、IL-1β及蛋白激酶B和細胞外調解蛋白激酶信號通路在局灶性腦缺血模型(MCAO)大鼠外源性調節的神經炎癥中發揮重要作用，miRNA-126含有miRNA-126-3p和miRNA-126-5p兩條鏈，通過促進缺血腦血管生成及神經生長，進一步改善神經功能，促使內皮細胞及內皮祖細胞中miRNA-126表達增加，加速細胞增殖和遷移，保證血管完整性。miRNA-106a表達可升高IL-10并加速轉化生長因子-β反應，減少內皮細胞被小分子物質黏附，提高血管重塑機能[21]。miRNA-124可下調神經干細胞中增強因子-1和細胞周期素D1表達，再影響Notch信號通路調控神經干細胞分化[22]；miRNA-199a調控腦源性神經營養因子表達，促進脊髓神經干細胞分化[23]；miRNA-125b調節性別決定區Y框蛋白-1神經前體細胞轉化[23]；miRNA-200可抑制靶基因人胚胎干細胞關鍵蛋白誘導神經突形成和神經元分化[24]。上述研究證實，部分miRNA通過不同的作用機制廣泛參與缺血性中風細胞的保護過程。因此，通過檢測相關特異性miRNA變化，探討其對神經細胞及功能的影響，有助于明確miRNA在腦血管疾病中的調控機制。

4 小 結

綜上所述，腎與腦關系密切，腎藏精生髓以奉滋腦神，“腎精”化氣血以暢通腦脈，維持大腦精神機能；當腎虛髓虧，腦脈澀痹時，極易引發缺血性中風?！澳I精”與miRNA具有相似的物質基礎，兩者發揮功能的動態過程相似；腎臟中miRNA表達水平與缺血性腦中風的發生發展密切相關。因此，“腎腦相關”理論是中醫缺血性中風病因病機與miRNA對缺血性中風調節機制的基礎，可為中醫藥調節miRNA防治缺血性腦中風提供理論依據，值得進一步深入研究。