miRNA在胚胎發(fā)育中的功能

miRNA在胚胎發(fā)育中的功能

§1B

1WUlflJJtiti

第一部分miRNA的生物合成和胞吐作用........................................2

第二部分miRNA在坯胎著床和譜系決定中的作用................................4

第三部分miRNA在神經(jīng)發(fā)肓和器官發(fā)生中的調(diào)控................................6

第四部分miRNA在干細(xì)胞分化和再生中的影響.................................8

第五部分miRNA作為胚胎發(fā)育的診斷和治療靶點...............................II

第六部分miRNA在表觀遺傳調(diào)控中的作用.....................................14

第七部分miRNA與壓胎發(fā)育疾病之間的關(guān)系...................................16

第八部分miRNA在斑胎發(fā)育進(jìn)程中的未來研究方向............................19

第一部分miRNA的生物合成和胞吐作用

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

miRNA的生物合成

1.miRNA的轉(zhuǎn)錄過程由RNA聚合酷II完成，產(chǎn)生一段稱

為初級miRNA(pri-miRNA)的單鏈RNA分子。

2.pri-miRNA在細(xì)胞核內(nèi)被Drosha酶切生成前體miRNA

(prc-miRNA).然后被Exportin-5轉(zhuǎn)運至細(xì)胞盾c

3.在細(xì)胞質(zhì)中，pre-miRNA被Dicer酶處理，生成雙鏈

miRNA前體(miRNA前體)，其長度約為22個核昔酸。

miRNA的胞吐作用

miRNA的生物合成

miRNA的生物合成是一個多步驟的過程，涉及轉(zhuǎn)錄、剪接和加工。這

一過程由位于細(xì)胞核內(nèi)的特定酶控制。以下是miRNA生物合成的主

要步驟：

1.轉(zhuǎn)錄：

miRNA基因由RNA聚合酶II轉(zhuǎn)錄生成原初miRNA(pri-miRNA)。

pri-miRNA通常具有數(shù)百至數(shù)千個堿基對，包含多個miRNA前伍。

2.剪接：

pri-miRNA隨后被Drosha和DGCR8(DiGeorge綜合征關(guān)鍵區(qū)基

因8)組成的微處理器復(fù)合物剪接到較短的RNA分子，稱為前miRNA

(pre-miRNA)o

3.出核：

pre-miRNA由核輸出受體Exportin5介導(dǎo)從細(xì)胞核運輸出去。

4.剪切：

在細(xì)胞質(zhì)中，pre-miRNA由Dicer和TRBP(轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄合作者相

關(guān)蛋白)組成的Dicer復(fù)合物進(jìn)一步剪切，產(chǎn)生產(chǎn)生成熟的miRNA

雙鏈體。

5.雙鏈分離：

成熟的miRNA雙鏈體通過Argonaute蛋白家族，主要是Ago2,將

鏈條分開，形成miRNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物(miRISC)o

miRNA的胞吐作用

miRNA胞吐作用是指miRNA從細(xì)胞中釋放并傳遞到其他細(xì)胞的過程。

胞吐miRNA可以影響受體細(xì)胞中的基因表達(dá)，擴(kuò)大miRNA的作用

范圍。

miRNA胞吐作用的機(jī)制尚未完全闡明，但已發(fā)現(xiàn)幾種關(guān)鍵途徑：

1.脂質(zhì)體：

miRNA可以封裝在脂質(zhì)體中，脂質(zhì)體是一種由脂肪酸和磷脂構(gòu)成的囊

泡。脂質(zhì)體可以融合到受體細(xì)胞的膜中，將miRNA釋放到細(xì)胞質(zhì)中。

2.外泌體：

外泌體是小囊泡，從細(xì)胞釋放到細(xì)胞外基質(zhì)中。外泌體可以攜帶

miRNA并將其傳遞到其他細(xì)胞。

3.蛋白質(zhì)結(jié)合：

miRNA可以與蛋白質(zhì)結(jié)合，例如高迂移率族Bl(HMGB1)和核糖核蛋

白Al(RNP-A1)O這些蛋白質(zhì)可以保護(hù)miRNA免受降解，并促進(jìn)其

胞吐作用。

胞吐miRNA的功能:

胞吐miRNA可以在遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)基因表達(dá)，對各種生物過程產(chǎn)生影響，

包括：

1.細(xì)胞間通訊：

胞吐miRNA可以促進(jìn)細(xì)胞之間的溝通并調(diào)節(jié)鄰近細(xì)胞或遠(yuǎn)距離細(xì)胞

的行為。

2.發(fā)育：

胞吐miRNA參與胚胎發(fā)育，調(diào)節(jié)器官發(fā)生和組織分化。

3.疾?。?/p>

異常的miRNA胞吐作用與多種疾病有關(guān)，例如癌癥、神經(jīng)退行性疾

病和心血管疾病。

4.治療應(yīng)用：

胞吐miRNA正在探索其作為治療靶點的潛力，例如在癌癥和神經(jīng)退

行性疾病的治療中C

第二部分miRNA在胚胎著床和譜系決定中的作用

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

[miRNA在胚胎著床中的

作用】：1.miRNA通過調(diào)節(jié)母體子宮內(nèi)膜血管生成和免疫耐受，促

進(jìn)胚胎著床。

2.特定miRNA,如miR-143和miR-205,在著床過程中顯

著上調(diào)，并影響胚胎滋養(yǎng)層侵襲和蛻膜形成。

3.miRNA通過與胚胎和子宮內(nèi)膜細(xì)胞表面的受體相互作

用，調(diào)節(jié)胚胎著床和蛻膜化的分子機(jī)制。

[miRNA在譜系決定中的作用】：

miRNA在胚胎著床和譜系決定中的作用

簡介

miRNA（微小核糖核酸）是一類小非編碼RNA分子，在胚胎發(fā)育中發(fā)

揮著至關(guān)重要的作用。它們通過翻譯后抑制特異性mRNA而調(diào)節(jié)基因

表達(dá)。在胚胎早期，miRNA參與胚胎著床和譜系決定，為后續(xù)發(fā)育過

程奠定基礎(chǔ)。

胚胎著床

胚胎著床是胚胎發(fā)育的早期關(guān)鍵事件，涉及胚泡(發(fā)育中的胚胎)附

著在子宮內(nèi)膜上。miRNA通過調(diào)節(jié)多種途徑參與胚胎著床，包括滋養(yǎng)

層發(fā)育、免疫耐受和血管生成。

*滋養(yǎng)層發(fā)育：miRNA-130a、miR-145和miR-150在滋養(yǎng)層的形成

和功能中發(fā)揮重要作用。它們通過抑制Wnt信號通路和上調(diào)細(xì)胞外

基質(zhì)蛋白的表達(dá)，調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。

*免疫耐受：miRNA-223和miRNA-155在子宮內(nèi)膜免疫耐受中起作

用。它們通過抑制炎癥反應(yīng)和促進(jìn)巨噬細(xì)胞極化，創(chuàng)造有利于胚胎著

床的免疫環(huán)境。

*血管生成：miRNA-126和miRNA-199a通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因

子(VEGF)表達(dá)，參與胚胎著床部位的血管生成。血管生成對于胚胎

營養(yǎng)物質(zhì)的提供和廢物清除至關(guān)重要。

譜系決定

譜系決定是胚胎發(fā)育的另一個關(guān)鍵步驟，涉及胚胎中不同細(xì)胞系分化

的形成。miRNA通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子和其他參與分化信號通路的基因，

在譜系決定中發(fā)揮重要作用。

*外胚層發(fā)育：miR-1和miR-206在外胚層發(fā)育中至關(guān)重要。ir.iR-

1通過抑制0ct4,促進(jìn)原始內(nèi)胚層和中胚層細(xì)胞的外胚層分化。iriR-

206通過靶向PTEN,上調(diào)Akt通路，促進(jìn)外胚層神經(jīng)元和表皮分化

的存活和增殖。

*中胚層發(fā)育：miRT55和miR-218在中胚層發(fā)育中發(fā)揮作用。miR-

155通過抑制S0CS1,激活JAK/STAT3通路，促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞向

骨髓源性細(xì)胞的分化。miR-218通過抑制Notch信號通路，調(diào)節(jié)血

管和平滑肌細(xì)胞的分化。

*內(nèi)胚層發(fā)育：miR-302和miR-371在內(nèi)胚層發(fā)育中至關(guān)重要。rriR-

302通過抑制Foxe2,促進(jìn)胰腺細(xì)胞的分化。miR-371通過靶向Pdxl,

調(diào)節(jié)胰腺B細(xì)胞的成熟和功能。

結(jié)論

miRNA在胚胎發(fā)育的早期階段，尤其是胚胎著床和譜系決定中發(fā)揮著

至關(guān)重要的作用。它們通過調(diào)節(jié)多種信號通路和基因表達(dá)，確保胚胎

正常發(fā)育和后續(xù)的發(fā)育事件。對miRNA在胚胎發(fā)育中的作用的深入

了解對于提高人類生殖和健康以及治療發(fā)育異常具有重要意義。

第三部分miRNA在神經(jīng)發(fā)育和器官發(fā)生中的調(diào)控

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

主題名稱：miRNA在神經(jīng)發(fā)

育中的調(diào)控1.miR-124a參與神經(jīng)元分化和突觸形成，促進(jìn)中樞神經(jīng)系

統(tǒng)的發(fā)育。

2.miR-132在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育中至關(guān)重要，調(diào)節(jié)少突膠

質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育和髓鞘形成。

3.miR-9和miR-125b在神經(jīng)元遷移和軸突伸長中發(fā)揮作

用，影響大腦結(jié)構(gòu)的形成。

主題名稱：miRNA在器官發(fā)生中的調(diào)控

miRNA在神經(jīng)發(fā)育和器官發(fā)生中的調(diào)控

microRNA(miRNA)是一種非編碼小分子，在胚胎發(fā)育中發(fā)揮著至關(guān)

重要的調(diào)控作用，尤其是神經(jīng)發(fā)育和器官發(fā)生。

神經(jīng)發(fā)育

*神經(jīng)元分化：miRNA通過靶向轉(zhuǎn)錄因子和信號通路蛋白來調(diào)控神經(jīng)

元分化。例如，miRT24和miR-132在神經(jīng)元成熟中發(fā)揮關(guān)鍵作用，

靶向NRSN1和Ptbpl等因子。

*軸突延伸和突觸形成：miRNA參與軸突延伸和突觸形成。miR-132

靶向Sema6A,促進(jìn)軸突延伸。miRT24靶向PAK3和SRGAP1,調(diào)節(jié)突

觸的可塑性和功能C

*髓鞘形成：miRNA在髓鞘形成中也起著作用。miR-219和miR-338

靶向01ig2,調(diào)節(jié)少突膠質(zhì)細(xì)胞分化和髓鞘形成。

器官發(fā)生

*心臟發(fā)育：miRNA在心臟發(fā)育的多個方面發(fā)揮作用。miR-l和miR-

133靶向手性蛋白HAND2,調(diào)控心肌發(fā)育。miR控08靶向GATA4和Nkx2-

5,參與室間隔的形成。

*肺發(fā)育：miRNA在肺發(fā)育中也至關(guān)重要。miR-200家族靶向ZEB1和

ZEB2,促進(jìn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和肺泡化。miR-145靶向Klf4,調(diào)控氣

道平滑肌分化。

*腎臟發(fā)育：miRNA參與腎臟發(fā)育的各個階段。miR-200家族在腎小

球發(fā)育中發(fā)揮作用，靶向PAX2和SIX2OmiR-192靶向WT1,調(diào)節(jié)腎

小管分化。

*肝臟發(fā)育：miRNA在肝臟發(fā)育中也起著作用。miR-122是肝臟特異

性miRNA,調(diào)控肝細(xì)胞發(fā)育和功能。miR-21靶向PTEN,促進(jìn)肝臟再

生。

與疾病的關(guān)系

miRNA在神經(jīng)發(fā)育和器官發(fā)生中的異常表達(dá)與多種疾病有關(guān)：

*神經(jīng)退行性疾?。喊柎暮Ｄ?、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病與

miRNA失調(diào)有關(guān)。

*出生缺陷：先天性心臟病、神經(jīng)管缺陷等出生缺陷也與miRNA異常

表達(dá)有關(guān)。

*癌癥:miRNA在癌癥的發(fā)生和發(fā)展中也發(fā)揮著作用，影響細(xì)胞增殖、

分化和凋亡。

結(jié)論

miRNA在胚胎發(fā)育中起著至關(guān)重要的調(diào)控作用，尤其是在神經(jīng)發(fā)育和

器官發(fā)生中。了解miRNA的調(diào)控機(jī)制對于闡明發(fā)育過程和疾病的發(fā)病

機(jī)制至關(guān)重要。

第四部分miRNA在干細(xì)胞分化和再生中的影響

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

miRNA在干細(xì)胞自我更新

和多能性維持中的作用1.miRNA通過抑制干細(xì)胞分化因子和激活自我更新基因，

促進(jìn)干細(xì)胞自我更新。

2.miRNA調(diào)節(jié)與干細(xì)胞多能性相關(guān)的信號通路，如Wnt和

Notch通路，維持干細(xì)胞多能性。

3.miRNA在干細(xì)胞衰老和分化過程中發(fā)揮重要作用，影響

干細(xì)胞的干性維持和再芻能力。

miRNA在干細(xì)胞分化和譜

系承諾中的作用1.miRNA在干細(xì)胞分化過程中發(fā)揮選擇性基因表達(dá)調(diào)控，

促進(jìn)特定譜系的分化。

2.miRNA參與干細(xì)胞分化的各種轉(zhuǎn)錄程序，包括轉(zhuǎn)錄因子

表達(dá)、表觀遺傳修飾和微環(huán)境信號整合。

3.miRNA調(diào)控與干細(xì)胞分化相關(guān)的信號通路，如TGF-B和

BMP通路，影響干細(xì)胞分化為不同細(xì)胞類型。

miRNA在組織和器官再生

中的作用LmiRNA調(diào)節(jié)組織和器官再生過程中干細(xì)胞增殖、分化和

遷移。

2.miRNA通過影響組織特異性基因表達(dá)，促進(jìn)再生組織功

能的恢復(fù)。

3.miRNA在創(chuàng)傷愈合、阻織修復(fù)和器官再生等再生過程中

發(fā)揮關(guān)鍵作用，有望成為未來再生醫(yī)學(xué)的治療靶點。

miRNA在干細(xì)胞治療中的

應(yīng)用潛力1.miRNA可以作為干細(xì)胞治療中的靶點，通過調(diào)控干細(xì)胞

特性，改善治療效果。

2.miRNA的遞送系統(tǒng)優(yōu)化是干細(xì)胞治療中的重要挑戰(zhàn)，需

要開發(fā)更有效和靶向性的遞送方法。

3.miRNA的臨床應(yīng)用前景廣闊，有望為干細(xì)胞治療帶來新

的機(jī)遇和突破性進(jìn)展。

miRNA在干細(xì)胞研究n的

前沿趨勢I.利用單細(xì)胞測序技術(shù)研究miRNA在干細(xì)胞分化和再

生過程中的動態(tài)表達(dá)譜。

2.探索miRNA調(diào)控干細(xì)胞與微環(huán)境相互作用的機(jī)制，揭

示其在干細(xì)胞自我更新和分化中的作用。

3.開發(fā)基于miRNA的新型干細(xì)胞治療策略，提高干細(xì)胞

治療的精準(zhǔn)性和安全性。

miRNA在干細(xì)胞分化和再生中的影響

miRNA是長度為2024?個核甘酸的非編碼RNA分子，在調(diào)節(jié)基因表達(dá)

方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們通過與mRNA的3'非翻譯區(qū)互補(bǔ)結(jié)

合，通過翻譯抑制或mRNA降解影響基因表達(dá)。

在干細(xì)胞分化過程中，miRNA參與了命運決定、細(xì)胞系特異性表征和

功能獲得。研究表明，特定miRNA的表達(dá)與不同來源和命運的干細(xì)胞

狀態(tài)相關(guān)。例如：

-miR-125b在神經(jīng)干細(xì)胞分化成神經(jīng)元中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

-miR-206在間充質(zhì)干細(xì)胞分化成軟骨細(xì)胞中起重要作用。

-miR-146a在造血干細(xì)胞分化成髓系細(xì)胞中具有調(diào)節(jié)作用。

miRNA還可以調(diào)節(jié)干細(xì)胞再生過程。創(chuàng)傷或疾病后，干細(xì)胞迂移并分

化形成新的組織。miRNA在這些過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，包括：

-創(chuàng)傷愈合：miR-21促進(jìn)傷口閉合,miRT55調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的募集和

激活。

-組織再生：miR-142-3p在心臟再生中發(fā)揮作用,miR-122在肝臟再

生中起重要作用。

-神經(jīng)再生：miRT32和miR-219促進(jìn)神經(jīng)元存活和軸突生成。

miRNA的致癌作用已被廣泛研究，在干細(xì)胞分化和再生中的作用也逐

漸引起關(guān)注。一些miRNA被發(fā)現(xiàn)與干細(xì)胞腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)。例

如：

-miR-21在白血病細(xì)胞分化抑制中起作用。

-miR-155在淋巴瘤細(xì)胞增殖和存活中發(fā)揮oncogenic作用。

-miR-122在肝細(xì)胞癌中促進(jìn)細(xì)胞生長和轉(zhuǎn)移。

miRNA在干細(xì)胞分化和再生中的作用為靶向治療和再生醫(yī)學(xué)提供了新

的機(jī)會：

-干細(xì)胞移植：miRNA可用于操縱干細(xì)胞分化和特化，提高移植的有

效性。

-組織工程：miRNA可用于調(diào)節(jié)干細(xì)胞行為，改善組織工程支架上的

細(xì)胞生長和分化。

-癌癥治療：miRNA靶向治療可用于抑制腫瘤干細(xì)胞，提高治療效果

并減少復(fù)發(fā)。

總之，miRNA在干組胞分化和再生中發(fā)揮著多方面的作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞

命運決定、功能獲得和再生過程。miRNA在這些過程中的作用提供了

靶向治療和再生醫(yī)學(xué)的潛在應(yīng)用，為疾病治療和組織修復(fù)提供了新的

可能性。

第五部分miRNA作為胚胎發(fā)育的診斷和治療靶點

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

miRNA在胚胎發(fā)育異常的

診斷靶點1.miRNA表達(dá)失調(diào)與各種胚胎發(fā)育異常相關(guān)，如先天性心

臟病、神經(jīng)管缺陷和唐氏綜合征。

2.通過檢測母體循環(huán)或胚胎組織中的特定miRNA,可以無

創(chuàng)且早期診斷胚胎發(fā)育缺陷，指導(dǎo)臨床干預(yù)和產(chǎn)前咨詢。

3.miRNA診斷標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)和驗證對于提高胚胎發(fā)育異常

的早期診斷率和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

miRNA在胚胎發(fā)育障礙的

治療靶點1.miRNA的靶向調(diào)控可以糾正胚胎發(fā)育過程中的異常，為

治療胚胎發(fā)育障礙提供新的策略。

2.靶向上調(diào)或下調(diào)特定miRNA,通過恢復(fù)正常基因表達(dá)或

抑制致病性途徑，可以干預(yù)致畸因素，改善胚胎發(fā)育。

3.miRNA治療具有高特異性和可逆性，為胚胎發(fā)育障礙的

精準(zhǔn)醫(yī)療提供了新的方向。

miRNA作為胚胎發(fā)育的診斷和治療靶點

引言

microRNA(miRNA)是一類長度為21-25個核昔酸的小分子非編碼RNA,

在胚胎發(fā)育、器官形成和疾病發(fā)生中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來,

miRNA作為胚胎發(fā)育的診斷和治療靶點的研究取得了顯著進(jìn)展。

miRNA在胚胎發(fā)育中的診斷意義

胚胎發(fā)育是一個高度精密的動態(tài)過程，受多種因素調(diào)控，包括基因表

達(dá)和miRNA網(wǎng)絡(luò)。miRNA在胚胎發(fā)育的各個階段均有表達(dá)，并參與著

干細(xì)胞分化、器官形成和組織成熟等重要過程。通過分析不同胚胎發(fā)

育階段的miRNA表達(dá)譜，可以獲得胚胎發(fā)育狀態(tài)的分子影像，有助于

早期診斷胚胎發(fā)育異常和疾病。例如：

*miR-141：miR-141在人類胚胎植入前和早期胚胎發(fā)育中高度表達(dá)，

其表達(dá)水平與胚胎植入成功率和發(fā)育潛能相關(guān)。miR-141過低與胚胎

發(fā)育遲緩、流產(chǎn)和生育力下降有關(guān)。

*miR-122：miR-122在肝臟發(fā)育中發(fā)揮重要作用，其表達(dá)水平與肝細(xì)

胞分化和成熟度相關(guān)。miR-122過低與肝臟發(fā)育異常和肝功能受損有

關(guān)。

*miR-155：miR-155參與免疫系統(tǒng)發(fā)育和調(diào)節(jié)，其表達(dá)水平與胎兒先

天性免疫反應(yīng)和感染風(fēng)險相關(guān)。miR-155過高與胎兒敗血癥、早產(chǎn)和

死亡率增加有關(guān)。

miRNA在胚胎發(fā)育的治療潛力

miRNA作為胚胎發(fā)育的治療靶點的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。通過調(diào)

控miRNA的表達(dá)，可以干預(yù)胚胎發(fā)育過程，糾正發(fā)育異常，預(yù)防和治

療胚胎疾病。

miRNA靶向治療策略

miRNA靶向治療策略主要有以下兩種：

*miRNA抑制劑:miRNA抑制劑可以與miRNA結(jié)合并阻斷其功能，從

而恢復(fù)miRNA靶基因的表達(dá)。例如，反義miRT41抑制劑可用于治療

胚胎發(fā)育遲緩和流產(chǎn)。

*miRNA模擬物:miRNA模擬物可以補(bǔ)充或增強(qiáng)miRNA的功能，從而

抑制miRNA靶基因的表達(dá)。例如，miR-122模擬物可用于治療肝臟發(fā)

育異常和肝功能受損。

胚胎發(fā)育疾病的miRNA治療

miRNA靶向治療策略已在多種胚胎發(fā)育疾病中顯示出治療潛力，包括:

*胚胎發(fā)育遲緩：miR-141抑制劑可通過恢復(fù)胚胎發(fā)育相關(guān)基因的表

達(dá)，改善胚胎植入和發(fā)育。

*神經(jīng)管缺陷：miRT24模擬物可通過抑制神經(jīng)管閉合相關(guān)基因的表

達(dá)，預(yù)防神經(jīng)管缺陷。

*先天性心臟?。簃iR-208抑制劑可通過恢復(fù)心臟發(fā)育相關(guān)基因的表

達(dá)，糾正先天性心臟畸形。

展望

miRNA作為胚胎發(fā)育的診斷和治療靶點的研究仍處于快速發(fā)展階段。

隨著對miRNA功能加調(diào)控機(jī)制的深入了解，以及miRNA靶向治療技術(shù)

的不斷完善，niiRNA有望成為胚胎發(fā)育異常和疾病的精準(zhǔn)診斷和有效

治療手段。

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developmentaldiseases.JCellPhysiol.2022

Nov；237(11)：4371-4384.doi：10.1002/Jcp.31387.Epub2022Jul

1.

第六部分miRNA在表觀遺傳調(diào)控中的作用

miRNA在表觀遺傳調(diào)控中的作用

表觀遺傳調(diào)控是細(xì)胞或生物體在不改變DNA序列的情況下，通過改變

基因表達(dá)而實現(xiàn)基因調(diào)控的一種機(jī)制。miRNA在表觀遺傳調(diào)控中發(fā)揮

著關(guān)鍵作用，影響基因表達(dá)模式，參與各種發(fā)育過程和疾病發(fā)生。

miRNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控

miRNA主要通過降解或抑制翻譯靶mRNA來介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。miRNA與

靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'UTR)中的種子區(qū)域互補(bǔ)結(jié)合，招募RNA誘

導(dǎo)沉默復(fù)合物(RISC)并切割mRNA,或阻止其翻譯。通過這種方式，

miRNA可以抑制特定基因的表達(dá)。

miRNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄前調(diào)控

研究表明，miRNA還可以介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄前調(diào)控。miRNA可以通過與啟動子

或增強(qiáng)子區(qū)域的DNA甲基化位點結(jié)合，招募甲基化酶或去甲基化酶,

影響基因的轉(zhuǎn)錄活性。例如，miRNA-29a可通過招募去甲基化酶TET1

至膠原蛋白基因啟動子區(qū)域，促進(jìn)其去甲基化和轉(zhuǎn)錄激活。

miRNA介導(dǎo)的組蛋白修飾

miRNA還參與組蛋白修飾。miRNA可以與組蛋白修飾酶或讀取蛋白結(jié)

合，影響組蛋白乙?；?、甲基化或磷酸化狀態(tài)，從而影響基因表達(dá)。

例如，miRNA-125b可與組蛋白去乙?；窰DAC1結(jié)合，促進(jìn)靶基因

的轉(zhuǎn)錄激活。

miRNA在胚胎發(fā)育中的表觀遺傳調(diào)控

miRNA在胚胎發(fā)育的表觀遺傳調(diào)控中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

*早期胚胎發(fā)育：miRNA在卵裂、囊胚形成和植入過程中參與基因表

達(dá)調(diào)控。miRNA-125a和miRNA-200家族在早期胚胎發(fā)育中表達(dá)高，

調(diào)控細(xì)胞分化和胚胎模式形成。

*胎盤發(fā)育：miRNA在胎盤發(fā)育中發(fā)揮重要作用。miRNA-210通過抑

制胎盤特異性轉(zhuǎn)錄因子GATA3的表達(dá)，調(diào)控胎盤血管形成。miRNA-15a

和miRNA-16-l參與胎盤屏障功能的建立和維持。

*神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育：miRNA在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中至關(guān)重要。miRNA-124和

miRNA-132在神經(jīng)元分化和軸突生長中發(fā)揮作用。miRNA-181a調(diào)控神

經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF的表達(dá)，影響神經(jīng)元的存活和發(fā)育。

*心臟發(fā)育：miRNA在心臟發(fā)育中參與心臟肌細(xì)胞分化和心臟功能調(diào)

控。miRNA-l和miRNA-133表達(dá)于心臟肌細(xì)胞,調(diào)控肌動蛋白和肌鈣

蛋白的表達(dá)，影響心臟收縮功能。

*免疫系統(tǒng)發(fā)育：miRNA參與免疫系統(tǒng)發(fā)育，調(diào)控免疫細(xì)胞分化和功

能。miRNA-150和miRNA-155在B細(xì)胞分化和抗體產(chǎn)生中發(fā)揮作用。

miRNA-223調(diào)控T細(xì)胞發(fā)育和功能。

結(jié)論

miRNA在表觀遺傳調(diào)控中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，影響基因表達(dá)模式，參與

各種發(fā)育過程和疾病發(fā)生。了解miRNA在表觀遺傳調(diào)控中的功能對于

理解胚胎發(fā)育和疾病機(jī)制至關(guān)重要。進(jìn)一步的研究將有助于闡明

miRNA在表觀遺傳調(diào)控中的詳細(xì)機(jī)制，為疾病治療和干預(yù)提供新的靶

點和策略。

第七部分miRNA與胚胎發(fā)育疾病之間的關(guān)系

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

主題名稱：miRNA與先天性

心臟病的關(guān)系1.特定miRNA(如miR-KmiR-206)在先天性心臟病患

者的心臟組織和血液中表達(dá)失調(diào)，參與心臟發(fā)育過程中的

細(xì)胞凋亡、增殖和分化。

2.miRNA通過靶向關(guān)鍵基因(如GATA4、NKX2-5)調(diào)節(jié)

心臟發(fā)育信號通路，從而影響心臟結(jié)構(gòu)和功能的形成。

3.miRNA可作為潛在的診斷和治療靶點，通過調(diào)節(jié)miRNA

表達(dá)或抑制其靶基因活性，可能為先天性心臟病提供新的

治療策略。

主題名稱：miRNA與神經(jīng)管缺陷的關(guān)系

miRNA與胚胎發(fā)育疾病之間的關(guān)系

引言

miRNA在胚胎發(fā)育中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其異常表達(dá)與多種發(fā)育

疾病的發(fā)生有關(guān)。本文將探討miRNA與胚胎發(fā)育疾病之間的關(guān)系，

重點關(guān)注其在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心臟疾病和鼓體發(fā)育異常中的作用。

神經(jīng)系統(tǒng)疾病

miRNA在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。miRNA表

達(dá)失調(diào)與多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生相關(guān)，包括自閉癥譜系障礙、智力

障礙和癲癇。

例如，miR-137是一種在神經(jīng)元中高度表達(dá)的miRNAo它的下調(diào)與自

閉癥譜系障礙的發(fā)生有關(guān)。miR-137靶向編碼突觸蛋白Synapsin1

的基因，從而調(diào)節(jié)神經(jīng)突觸的形成和功能。

miRNA-125b也是一種在神經(jīng)系統(tǒng)中高度表達(dá)的miRNAo它的表達(dá)失

調(diào)與智力障礙相關(guān)。miR-125b靶向多種基因，包括編碼神經(jīng)元分化

因子Neurogcnin2的基因。miRT25b的下調(diào)導(dǎo)致Neurogenin2

表達(dá)增加，從而抑制神經(jīng)元分化。

心臟疾病

miRNA在心臟的發(fā)育和功能中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。miRNA表達(dá)失調(diào)與

多種心臟疾病的發(fā)生相關(guān)，包括先天性心臟缺陷、心律失常和心力衰

竭。

例如，miR-1是心臟發(fā)育中必需的miRNAo它的下調(diào)與先天性心臟缺

陷有關(guān)，例如心臟中隔缺損。miR-1靶向編碼心臟發(fā)育轉(zhuǎn)錄因子

Hand2的基因，從而調(diào)節(jié)心臟管的形成。

miRNA-21是另一種在心臟中高度表達(dá)的miRNAo它的上調(diào)與心律失

常有關(guān)，例如房顫。miR-21靶向多種基因，包括編碼鉀離子通道

Kv4.3的基因。miR-21的上調(diào)抑制Kv4.3表達(dá)，從而延長動作電位

持續(xù)時間，導(dǎo)致心律失常。

肢體發(fā)育異常

miRNA在肢體發(fā)育中也發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。miRNA表達(dá)失調(diào)與多

種肢體發(fā)育異常有關(guān)，包括多指畸形、并指畸形和肢體短縮。

例如，miR-125a是一種在肢體芽中高度表達(dá)的miRNA。它的下調(diào)與

多指畸形的發(fā)生有關(guān)。miR-125a靶向編碼肢體發(fā)育調(diào)節(jié)因子Hoxdl3

的基因。miR-125a的下調(diào)導(dǎo)致Hoxdl3表達(dá)增加，從而抑制肢體軸

向模式的形成。

miRNA-138也是一種在肢體芽中高度表達(dá)的miRNA。它的表達(dá)失調(diào)與

并指畸形的發(fā)生有關(guān)。miR-138靶向編碼纖連蛋白整合蛋白受體av

的基因。miR-138的下調(diào)導(dǎo)致av表達(dá)增加，從而增強(qiáng)細(xì)胞粘附，

導(dǎo)致并指畸形。

結(jié)論

miRNA在胚胎發(fā)育中發(fā)揮著至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用。miRNA表達(dá)失調(diào)與

多種胚胎發(fā)育疾病的發(fā)生有關(guān)，包括神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心臟疾病和肢體

發(fā)育異常。進(jìn)一步研究miRNA在胚胎發(fā)育疾病中的作用對于了解疾

病機(jī)制和開發(fā)新的治療策略至關(guān)重要。

第八部分miRNA在胚胎發(fā)育進(jìn)程中的未來研究方向

miRNA在胚胎發(fā)育進(jìn)程中的未來研究方向

1.miRNA調(diào)控胚胎發(fā)生時序和軸向模式形成的機(jī)制

*探索miRNA在我間和空間上精確調(diào)控胚胎發(fā)生關(guān)鍵過程的分子機(jī)

制，如囊胚植入、原腸形成和器官發(fā)生。

*解析miRNA與轉(zhuǎn)錄因子、信號通路和表觀遺傳修飾之間的相互作

用，闡明其在協(xié)調(diào)壓胎軸向模式形成中的作用。

2.miRNA在細(xì)胞分化和譜系特異性中的作用

*鑒定miRNA在胚胎干細(xì)胞分化和譜系特異性形成中的關(guān)鍵靶基因

和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

*探究miRNA如何促進(jìn)或抑制特定細(xì)胞譜系的增殖、分化和凋亡，

從而驅(qū)動胚胎發(fā)育C

3.miRNA在器官發(fā)生和組織特異性中的角色

*研究miRNA在不同器官和組織發(fā)育中的時空表達(dá)模式，揭示其在

控制器官大小、形態(tài)和功能中的作用。

*闡明miRNA如何調(diào)節(jié)組織特異性基因表達(dá)譜，建立不同組織和器

官的獨特身份。

4.miRNA在胚胎發(fā)育異常和疾病中的致病機(jī)制

*探究miRNA表達(dá)異常在出生缺陷、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和癌癥等胚胎發(fā)

育異常中的作用。

*確定miRNA靶基因和通路，了解其在疾病發(fā)生中的分子基礎(chǔ)。

5.miRNA介導(dǎo)的跨組織調(diào)控在胚胎發(fā)育中的作用

*揭示miRNA在不同組織和細(xì)胞類型之間傳遞信號和協(xié)調(diào)發(fā)育的機(jī)

制。

*探索miRNA如何通過細(xì)胞外囊泡或其他機(jī)制進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，影響

胚胎發(fā)育的整體進(jìn)程。

6.miRNA在胚胎再生和組織修復(fù)中的潛在應(yīng)用

*研究miRNA在胚胎組織再生和損傷修復(fù)中的作用，包括肢體再生、

心臟修復(fù)和神經(jīng)再生。

*開發(fā)基于miRNA調(diào)控的再生療法，為治療發(fā)育缺陷和組織損傷提

供新的策略。

7.miRNA在進(jìn)化發(fā)育中的角色

*比較不同物種中miRNA的序列和表達(dá)模式，探索miRNA在進(jìn)化

發(fā)育過程中的保守性和多樣性。

*研究miRNA如何調(diào)控發(fā)育時序、形態(tài)發(fā)生和適應(yīng)性性狀，為理解

物種多樣性提供新的見解。

8.技術(shù)創(chuàng)新在miRNA研究中的應(yīng)用

*開發(fā)新的高通量技術(shù)和生物信息學(xué)工具，以