miRNA 在细胞内具有重要的调控功能。研究表明，miRNA 参与多种调节途径，包括脂肪代谢、肿瘤发生、造血过程以及细胞的发育、增殖和凋亡等。近年发现，miR-27 家族及其基因簇与人体内多种疾病都有着密切的联系，因此，miR-27 越来越受到人们的关注。本文就miR-27 家族及其基因簇其他成员在肿瘤方面，以及代谢、造血过程等方面的研究进展作一综述。

　　1　miRNA

　　miRNA 作为一种非编码RNA，被不同的基因组位点所编码，包括基因间隔区、编码蛋白质基因的内含子以及非编码RNA基因的内含子或外显子。miRNA 合成主要经历3 个阶段：开始时，在RNA聚合酶II 的作用下转录成miRNA 初级转录物(primary miRNA, pri-miRNA)，紧接着被细胞核中的Drosha/DGCR8 复合体剪切为约85 nt 的发卡状前体RNA (precursor miRNA, pre-miRNA)，随后通过RanGTPexportin-5 被转运至细胞质中经Dicer 等一系列酶加工成22 nt 的成熟miRNA 复合体。成熟的miRNA与RNA 诱导的沉默复合体(RNA-induced silencingcomplex, RISC) 相结合，作用于靶RNA 的3' 非翻译区(untranslated regions, UTR)，导致靶mRNA 的翻译受到抑制或引起靶mRNA 的降解。miRNA 的首次发现是在1993 年，Lee 等利用遗传分析的方法在线虫中发现了一个22 nt 的小分子非编码RNA——lin-4。

　　到目前为止，在不同的物种中已经发现了大量的miRNA，单就在人类中就已经达到了1 000 多种。它们在不同细胞中参与多项生物进程，包括发育、神经形成、细胞凋亡、新陈代谢中脂肪的形成以及造血作用，还可能与人类恶性肿瘤和传染性疾病相关联。Chang 和Mendell研究表明，这些miRNA 还调控了许多功能基因，涉及转录因子、受体及各种信号通路等。miRNA 基因不是随机排序的，一般成簇存在，而且簇生排列的基因常常协同表达。本文所述的miR-27 即为成簇存在，包括miR-23a~27a~24-2 基因簇和miR-23b~27b~24-1 基因簇。目前已知，miR-23a~27a~24-2 基因簇的初级转录物长度大约2.2 kb。虽然属于同一家族，但miR-27a/b 位置并不相邻，miR-27a 位于人体19 号染色体负链的13836440~13836517 区域，miR-27b 位于13 号染色体正链的63300712~63300784 区域。miR-23a 和miR-27a 与它们的同族基因miR-23b 和miR-27b 相比，仅有一个核苷酸的差别，而miR-24-1 和miR-24-2 的成熟序列是相同的。因此，可以推测它们可能具有重叠的靶mRNA。目前发现，miR-27 家族和miRNA 簇在代谢、肿瘤及心血管疾病等方面有显著的调控作用，对其功能的研究将为疾病的治疗提供新的策略。

　　2　miR-27与肿瘤

　　肿瘤(tumor) 是机体在各种致癌因素作用下，局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的异常病变。研究表明，miR-27 在肿瘤的发生中起着非常重要的作用。

　　2.1　肿瘤的发生发展

　　许多研究表明，miRNA 在肿瘤细胞中表达异常。虽然许多的miRNA 表达是被抑制的，但有也一部分的miRNA 的表达是升高的，这些异常表达的miRNA 会影响原癌基因或抑癌基因，使其靶基因产生异常，使细胞免于凋亡，促进其无限增殖，从而导致肿瘤的发生。越来越多的实验发现，miR-27 在多种肿瘤细胞中表达量显著上调，证实其具有致癌作用。在乳腺癌细胞中，miR-27 的表达会抑制锌指蛋白(zine finger and BTB domain containing 10, ZBTB10)的表达，导致作为特化蛋白(specificity protein, SP)抑制物的锌指蛋白将不能正常调控SP 蛋白，使得Sp1、Sp3 和Sp4 的mRNA 和蛋白在乳腺癌中异常表达。因此，异常表达的miR-27 将导致乳腺细胞的细胞周期发生异常，从而引起癌症的发生。同样，在结肠癌和胰腺肿瘤中，miR-27 通过抑制ZBTB10 间接抑制cdc2 的磷酸化，从而促进细胞周期由G2 向M 期的转化，导致癌症的发生。在非小细胞肺癌中，过量表达miR-27 同时抑制了其生长和侵袭，而其靶蛋白正是Sp1。因此，miR-27b 在肿瘤的生成中发挥着重要的抑制作用。

　　在乳腺癌细胞中，miR-27 除了促进细胞周期在G2/M 检验点的过渡，还会降低抑癌基因FOXO1的表达。Guttilla 和White发现FOXO1 在乳腺癌MCF-7 细胞中选择性下调，封闭miR-27 促进FOXO1表达，而FOXO1 在MCF-7 细胞中的恢复表达引起细胞数量的减少、细胞周期循环数降低和细胞的程序性死亡，从而间接证明了miR-27 的致癌作用。同样，肿瘤抑制基因FOXO1 在子宫内膜癌中的表达下降也被证实与miR-27 有关，异常表达的miRNA造成了细胞周期调控的解除和细胞凋亡机制的破坏，从而引起子宫内膜癌的发生。

　　2.2　肿瘤相关细胞信号转导通路

　　人体内众多的信号转导通路构成了一套复杂的网络，细胞信号转导通路的异常在肿瘤的发生中扮演着重要角色，miRNA 作为近年来被广泛关注的研究对象，早已被证实在网络的调控中发挥着重要的作用。miR-27 作为其中的一员，广泛地参与到许多信号转导通路之中。彭健等利用miR-27a siRNA 慢病毒转染胆管癌QBC939 细胞，并采用Northern blot 方法检测FBW7、c-myc 及miR-27a 的表达，研究结果发现miR-27a/FBW7/c-myc 信号通路在胆管癌的发生发展中起着重要作用。c-myc 为原癌基因，其编码的产物是P62 核蛋白，能使细胞无限增殖，导致细胞的恶性转化，并在胆管癌的发病机制中起着重要的作用。FBW7 作用于c-myc，而miR27a 又是FBW7 的主要调控因子，因此，miR-27a 在胆管癌中起到抑制肿瘤的作用。而在乳腺癌细胞中发现，表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)通过诱导c-myc 的表达来促进miR-23a~27a~24-2基因簇的表达，进而导致Sprouty2 表达的降低和p44/42 MAPK 活性的增强，最终导致乳腺癌细胞的侵袭和向肝脏中的转移。

　　Sprouty2 作为Ras/MAPK信号通路的抑制剂，在多种癌症中被发现细胞对其的控制被解除，如乳腺癌和肝癌。另外，在胰腺癌中也发现miR-27a 通过靶向调控Sprouty2而扮演着“oncomir”的角色，所谓的“oncomir”即以抑癌基因为靶基因的miRNA (oncogenic miRNA)，其过表达将导致肿瘤的发生。马怡晖等也发现，在胰腺癌中miR-27a 表达显著上调， 而抑制miR-27a 使Sprouty2 表达显著上调，Sprouty2 基因在miR-27a 和Ras/MAPK 信号通路之间可能起“桥梁”作用，被miR-27a 影响的Sprouty2 解除了其对K-ras 活性的抑制，在一定程度上加强了K-ras 基因对下游信号分子的活化。除此之外，miR-27 在胃癌中表达水平也是增多的，表达上调的miR-27 增强上皮细胞向叶间细胞转化(EMT) 相关基因ZEB1、ZEB2、Slug 和Vimentin 的表达，同时降低了钙黏蛋白的表达水平，证实了miR-27 通过激活信号Wnt/β-catenin 通路来促进EMT。另外，在胚胎癌细胞中也发现，过量表达的miR-27 导致发育信号通路相关的基因表达显著地上调，例如转化生长因子(transforming growth factor β, TGF-β) 和Wnt 信号通路。

　　2.3　肿瘤标志物及预后

　　近年来，在研究miRNA 与肿瘤发生发展和肿瘤相关通路关系的同时，人们也开始关注miRNA在肿瘤标志物及预后方面的作用。特征性的miRNA表达谱，对肿瘤的诊断、分类、治疗及预后均具有重要价值。研究表明，已有多种miRNA 可作为肿瘤标志物，如miR-155、-210、-21 可以作为弥散性大B 细胞淋巴瘤的标志物，miR-21 可以作为胰腺癌、卵巢癌的肿瘤标志物。而对于miR-27，在胃癌中，miR-27a 被认为是良好的标志物，用来预测胃癌患者对化疗的反应，低表达的miR-27a 有较好的化疗敏感性。国芳等也发现血清中的miR-27a 可作为诊断胃癌的肿瘤标记物。另外，在乳腺癌中，高表达的miR-27 同样也被认作是预后不良指标。

　　3　miR-27与心血管疾病

　　心血管疾病也被称为“富贵病”，严重威胁着人类的健康。随着人们对miRNA 的不断研究，逐渐发现miRNA 是一些血管疾病重要的调节者，在心血管系统的生理和病理中发挥重要作用，miR-27也属于其中影响效果比较显著的一种。

　　3.1　心肌肥厚

　　心肌肥厚指心脏在受到生理刺激、组织损伤或内分泌失调的情况下，心肌细胞体积和重量的增加，并且常常会引起心力衰竭，而心肌肥厚的形成与多种信号通路转导相关。miR-27b 被发现在Smad4基因敲除鼠中的表达明显上调，同时，过表达miR-27b 将导致心肌肥厚。而Smad4 又是TGF-β 信号通路中重要的蛋白。由于TGF-β 对心肌肥大的保护作用，表明miR-27b 在心肌肥厚中扮演着重要的角色。

　　3.2　动脉粥样硬化

　　动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS) 是动脉硬化的一种，表现为大、中动脉内膜出现含胆固醇、类脂肪等的黄色物质，多由脂肪代谢紊乱、神经血管功能失调引起，常导致血栓形成、供血障碍等，也称粥样硬化。近些年，越来愈多的证据表明，miRNA 在AS 的发生发展中起着重要的作用。通过体内和体外实验，miR-27 被发现可作为AS 的诊断方法和诊断指标。在脂肪细胞分化和肥胖方面，miR-27 通过减少成熟脂肪细胞分化和减少过氧化物酶体增殖物激活受体γ (PPARγ)、视黄素X 受体α (RXRα) 或CCAAT/ 增强子结合蛋白α (C/EBPα)的表达来增强血管周围脂肪组织肥大从而促进AS 的形成。在脂质代谢方面，胆固醇稳态的失衡也会导致AS 形成，胆固醇的逆转运(reverse cholesteroltransport, RCT) 可以清除巨噬细胞中的胆固醇，从而减少泡沫细胞的形成，阻断AS 发生。陈五军等发现，miR-27a/b 能靶向沉默RCT 中重要参与者三磷酸腺苷结合盒转运体A1 (ABCA1) 的表达，从而增加细胞内的脂滴和胆固醇，抑制胆固醇的流出。另外，血管生成素样蛋白3 (ANGPTL3) 和线粒体甘油-3- 磷酸酰基转移酶(GPAM) 也可调节脂代谢，肝脏中异常表达的miR-27b 会抑制两者的表达并促进As 的发生。

　　3.3　血管生成

　　血管的形成是一个十分巧妙的过程，涉及了内皮细胞(endothelial cell, EC) 的激活、增殖、迁移和成熟。miR-27 在血管的生成中起着重要的作用。miR-27 通过标靶Sprouty2 和Sema6A 蛋白来诱导生成血管的信号，从而导致血管的形成，而抑制miR-27 将会抑制体外血管形成和体内视网膜血管的发育。miR-27a 不仅仅是血管生成中重要的调节因子，还可以通过调控内皮细胞间连接来控制血管的完整性。Urbich 等也发现，过表达miR-27通过沉默血管生成抑制器——脑信号蛋白Sema6a解除相邻内皮细胞间的排斥，进而显著地增加内皮细胞的形成。

　　4　miR-27与能量代谢

　　已有研究发现，miR-27 与脂肪代谢和脂类细胞分化有着重要的联系，而越来越多的研究不断证实，miR-27 在调节能量代谢的动态平衡中起着重要的作用。

　　PPARγ 属于核受体超家族，是包括PPARα 和PPARβ/δ 在内的NR1C 亚类中的成员。PPARγ 的活化不仅降低葡萄糖的利用，还会调节脂肪组织分泌信号分子来调节其他组织的糖代谢。除了上文提到的通过降低PPARγ 和RXRα 的表达来抑制脂肪细胞的分化，在进食高脂的小鼠的脂肪细胞中发现前体miR-27a 被抑制，虽然前体miRNA 的表达水平并不能完全与成熟miRNA 的功能相联系，却预示着miR-27a 与脂肪形成之间的密切联系。除此之外，miR-27 还被发现通过激活WNT 信号通路来抑制脂肪形成。

　　研究显示，miR-27 在肥胖小鼠的脂肪细胞分化中表达下调，而过表达miR-27将会抑制脂肪细胞的形成和脂肪组织中过氧化物酶体增殖物受体和结合蛋白的表达。另外，在关于糖尿病的研究中，杨崇哲等用2 型糖尿病(T2DM)大鼠模型研究发现，在骨骼肌中miR-27b 的表达水平明显增加，大鼠的血糖水平与miR-27b 的RNA 水平呈负相关，同时揭示了miR-27b 通过调节PPARγ参与糖尿病过程中血糖调节作用。在胆固醇的代谢方面，Zhang 等发现miR-27a/b 通过调控ABCA1、apoA1、LPL、CD36 和ACAT1 的表达影响细胞胆固醇的流入、流出、酯化和水解，而AS 的形成与脂类物质的代谢紊乱有密切的联系，因此，这一发现预示着miR-27 是治疗动脉粥样硬化的潜在药物靶点。

　　5　miR-23与miR-24

　　作为miR-27 的同簇物，miR-23 和miR-24 同样在肿瘤的发生发展、血管的形成以及代谢等许多方面有重要的调控作用。

　　5.1　miR-23

　　在肿瘤相关方面，He 等在骨肉瘤中的研究发现，miR-23 具有抑癌基因的作用，通过抑制RUNX2 和CXCL12 基因转录物，来抑制骨肉瘤细胞的增殖，同时在裸鼠实验中也得到同样的结论。在代谢方面，miR-23 以谷氨酰胺酶(glutaminase, GLS) 的mRNA 为靶点，抑制GLS 蛋白的表达，进而影响谷氨酸代谢，在白细胞中过表达的miR-23会阻碍谷氨酸的利用，同时引起线粒体功能障碍，从而导致细胞死亡。

　　5.2　miR-24

　　miR-24 被认为是一种致癌miRNA。在对乳腺癌患者诊断时发现，miR-24 等miRNA 都有过度表达现象，随着治疗的进行，这些miRNA 的血清水平都有所降低。另外，高危患者相比普通患者也有较高的miR-24 表达量，并且随着治疗同样表现出降低的趋势，这意味着miR-24 可被用于早期乳腺癌和乳腺癌复发的检测。Yin 等针对miR-24对乳腺癌的预测作用也进行了实验，利用实时定量PCR 检测miR-24/378 在患者和正常人之间的表达量，同样发现了患者中的表达量相比正常人有所升高，并且两者的表达量有高度相关性，因此得出了类似的结论。另外，在针对小细胞肺癌的抗药性上，Pan 等发现，miR-24-3p 的表达量在依托泊苷和顺氯氨铂抵抗型中较敏感型有显著下调，同时发现miR-24-3p 的下调还促进细胞自噬的激活，过表达的miR-24-3p 将减少自噬相关基因的蛋白表达水平并且使抵抗型的肺癌细胞再次敏感。

　　除此之外，Maegdefessel 等利用已经确定的染病小鼠模型以及人的大动脉组织和血浆进行了研究。体内和体外研究显示，Chitinase 3-like 1 (Chi3l1)是miR-24 主要的靶标和效应器，并进一步发现miR-24 对腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA) 有调节作用，miR-24 和Chi3l1 将成为AAA疾病一种新的血浆标志物。

　　另外，miR-24 促进造血细胞的生成，miR-24 的表达会降低促凋亡蛋白Caspase 9 和Bim 的表达水平，在血液中低表达量的miR-24 增加了Caspase 9 和Bim 的表达水平。因此可以确定，miR-24 具有调节这些蛋白的作用。为了验证miR-24 对生存作用的影响，Nguyen 等用逆转录病毒侵染的方法使miR-24 在造血细胞中表达，并通过细胞因子或血清剥夺诱导细胞死亡，发现在造血细胞中miR-24 对细胞存活有促进作用。另外，在造血细胞中用shRNA 抵抗miR-24 会使细胞对凋亡更加敏感，进一步证实了miR-24 的保护功能，该发现将对白血病发生的研究有所启示。

　　6　miR-23a~27a~24-2基因簇的协同功能

　　通常单个miRNA 在抑制基因表达方面的作用很微弱。在不同的疾病条件下，miR-23a~27a~24-2 基因簇成员的抑制被发现同时被解除。同时，升高或降低的miR-23a、miR-27a 和miR-24-2 预示着它们在疾病情况下行使功能时所展现的协同作用，如在急性淋巴细胞白血病、急性骨髓性白血病、慢性淋巴细胞的白血病、乳腺癌、胃癌、胆管癌、肝癌中，该基因簇的表达量分别较正常情况有所上调。而其表现出协同作用与细胞内信号通路的调节关系密切，如在肝癌细胞中，miR-23a~27a~24-2 基因簇的表达可以立刻被TGF-β 所诱导，而将Smad4、Smad2 或Smad3 基因沉默会减弱这种应答效果。

　　7　总结和展望

　　近些年，小分子RNA 广泛受到了研究者们的重视，越来越多的实验都证实了miRNA 在细胞的生长、增殖和代谢中起着重要的作用。miRNA 能特异性地结合在某种癌基因的3'UTR 端，通过对靶基因mRNA 的降解或者转录后调控的方式来抑制该基因的表达，从而在癌症、代谢以及血管的形成等多个方面产生重要的作用。目前miR-27 及其家族的研究还只是初步集中在某个方面，若能将其对不同方面的影响相互联系，同时进一步确定miR-27基因簇成员的分子机制，综合考虑其协同作用，最终得出其调控作用的综合影响，将为许多疾病的治疗，以及作为疾病标志物等方面提供新的可能。