张妍 潘振伟 杨宝峰   哈尔滨医科大学药理学教研室

心血管疾病已成为人类健康和生命的头号杀手，50%以上的心血管疾病患者死于心源性猝死。心源性猝死机制复杂，但大部分由室性心动过速、心室颤动等恶性心律失常引起。长期以来，人们一直致力于抗心律失常药物的研究，但遗憾的是，20余年来并无明显突破。临床现有的四类抗心律失常药物预防及治疗效果远未达到人们期望。探索心律失常的机制及寻找新的抗心律失常靶点仍是难点。

microRNA由21~25个核苷酸组成的单链RNA分子构成，是非编码小RNA，可以通过与特定mRNA结合，抑制mRNA编码蛋白质的翻译过程来调控基因表达。目前人类基因组中已确认的microRNA有近八百个，可能参与30%蛋白质的表达调控。功能学研究表明microRNA参与调节包括细胞的增殖、分化、调亡、肿瘤发生等诸多病理生理过程。

近年来，miroRNA在心律失常中的作用，取得了令人瞩目的研究成果，一系列研究证实microRNA参与调控多种心脏电活动相关蛋白的表达，是潜在的心律失常作用靶点。其中研究较多的是肌肉特异表达的miR-1和miR-133。本研究组发现miR-1是导致缺血性心律失常发生的关键因子：miR-1在冠心病患者心肌组织中的表达水平是正常人心肌组织的2.8倍；在大鼠实验性心肌缺血模型中也有同样结果：缺血12 h后缺血区心肌miR-1表达量比正常对照组高2.6倍。应用在体转染技术将miR-1特异性反义寡聚(脱氧)核苷酸(AMO-1)导入缺血心肌时，心律失常发生率明显降低。GJA1和KCNJ2基因分别编码间隙连接蛋白43（Connexin43，形成细胞间缝隙连接通道，与细胞间电导有关）和K+通道亚单位Kir2.1（介导IK1电流，调节心肌细胞静息膜电位）。进一步研究发现miR-1是通过与靶基因GJA1和KCNJ2 mRNA的3＇非翻译区相结合而抑制其蛋白表达，从而破坏心肌细胞间电传导和改变细胞膜电位，最终导致心律失常的发生。《Nature Medicine》杂志对以上研究成果进行了专门评述，认为该发现为研究心律失常和猝死相关的分子信号通路研究迈出了令人兴奋的一步。

糖尿病心脏病可引起QT间期延长，导致恶性心律失常的发生。研究发现糖尿病性心肌病中miR-133表达量显著增高，进一步研究发现过表达miR-133可抑制ether-ago-go related gene (ERG)蛋白的表达，由其介导的IKr电流密度下降，从而证实糖尿病时心脏高表达的miR-133是引起QT间期延长，并导致心律失常发生的关键因素。

研究发现miR-1和miR-133通过干预心脏起搏电流(If)而对心脏的窦性节律起关键调控作用，并通过设计合成基因特异性的拟miRNA和抗miRNA而人为调节If电流的大小。超极化激活的心脏起搏电流（If）对维持心脏正常节律具有重要作用。HCN2和HCN4基因编码的蛋白质是组成If通道蛋白的重要亚单位。现有研究表明miR-1/miR-133可通过结合在HCN2和HCN4基因的3’非翻译区，抑制HCN2和HCN4的蛋白表达，降低If电流。在此基础上研究者们设计了只针对HCN2和HCN4 mRNA的拟miRNA和抗miRNA，并从蛋白表达和功能学角度证实这些人工合成干预因子对If电流的调控作用，提示对于不同类型的窦性心律失常（快速或缓慢），可以选择通过抑制If通道蛋白的表达（拟miRNA，窦速）或增加If通道蛋白的表达（抗miRNA，窦缓）来进行有针对性的治疗。

综上，miRNA通过调节某些重要离子蛋白的表达而在缺血性心律失常、糖尿病长QT综合征及维持心脏窦性节律方面起着关键作用，通过人工合成针对miRNA的干预因子可以对抗或纠正上述病理生理过程。这些发现预示着miRNA有望成为抗心律失常治疗的新靶点。但在开发出具体的药物之前，仍有大量的理论和实践问题有待阐明。