2024 诺贝尔生理学或医学奖授予发现 microRNA 的两名美国科学家，miRNA 有什么作用？

发布时间：

2024-10-09 13:51

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miRNA，其实早就火到不行了，火到哪种程度呢，给大家看几个截图。

这是刚从国家自然基金委员会官网截下来的，进5年与此相关的已结题国家自然基金，达到770项。

在CNKI上篇名为“micro RNA”的相关论文超过4700篇

在pubmed中搜索“micro RNA”，则有17w+的相关研究

这么火的microRNA，究竟是什么？

随着诺奖的公布，相信microRNA又要开始成为“网红”研究对象了。

microRNA，当然是RNA中的一种，而提到RNA我们都能回忆起中学生物学里的中心法则，即DNA复制、转录为mRNA、mRNA翻译为蛋白质。

学医的朋友看到microRNA一定很熟悉，因为它能让你很快回忆起学医旅程中最开始的细胞生物学，以及后面翻开书就头痛的分子生物学。

书本里告诉我们，microRNA是一种微小RNA，是非编码RNA（生物体内的RNA分为两种，一种是参与编码蛋白质的RNA，能指导合成蛋白质的信使RNA，另一种是不能编码蛋白质的RNA，为非编码RNA。）中的一种，它的长度很短，仅有19-25个核苷酸组成^[1]，研究证实其存在于多种生物体内，是高度保守的功能性细胞分子。

microRNA（以下简称miRNA）在细胞核内由RNA聚合酶II转录为初级miRNA，经过Drosha酶处理成前体miRNA，被运送到细胞质，由Dicer酶加工成成熟的miRNA双链体。随后很快被载入RNA诱导沉默复合体中，其中一条单链miRNA被降解，另一条则通过与靶基因的3’UTR区互补配对，对靶基因进行降解或者翻译抑制。

可能非专业人员还是不太明白，那就举个例子，人一生要做很多事情，这些事情可以看做染色体上的基因，基因调控就像你选择做什么事情，然后do it就相当于转录成为mRNA，而miRNA就像你的人生导师，就像根据细胞环境（你的需求和环境）决定哪些事情需要做，即基因被转录为mRNA，哪些事情应该先被搁置，即基因被抑制。如此精确调基因的表达，确保细胞能够正常运作，好比有个人教你如何把握人生。

（miRNA的生成过程）

由于miRNA通过调节靶mRNA来控制其他基因的表达，在细胞周期、增殖和分化等过程中扮演着重要的角色。所以再到后来会发现如果走上科研的道路，若涉及到分子机制、通路等（此处省略1w字），microRNA可谓是“润物细无声”，虽然小但作用却巨大，很多重磅研究中都离不开它的身影，具有不可低估的研究价值。

microRNA，有什么作用？

自第一个miRNA发现至今，已有30年，其在胚胎与个体发育、细胞命运及肿瘤发生发展过程中发挥重要的调控作用，因此可广泛应用于基础科研、药物研发及临床应用。

诊断

miRNA可被释放到细胞外环境中，因此在各种新鲜组织中普遍存在，还能在各种生物体液（血浆、血清、尿液、乳汁、精液）广泛且稳定存在，还能抵抗核糖核酸酶的降解和外部多变的物理化学条件，因此可能成为良好的生物标志物，检测疾病相关miRNA的变化成为诊断疾病的新方法，比如器官病变或肿瘤^[2]。
miRNA可作为心血管疾病的新型的分子标志物，在心肌炎或心衰中miRNA表达发生改变，可能作为心肌损伤的检测手段。2021年，西班牙国家心血管研究中心团队，发现外周血中用于检测心肌炎的miRNA，可鉴别心梗引起的心肌损伤，成果发表在著名的《新英格兰医学杂志》上^[3]。研究人员通过miRNA微阵列分析等技术，筛选出一种新型的miRNA（mmu-miR-721），可作为小鼠心肌炎检测的分子标志物，同时筛选出一种人类同源的miRNA（即hsa-miR-Chr8:96），在外周血中检测心肌炎有较大诊断价值，用于鉴别心肌梗死引起的心肌损伤，有望为心肌炎诊断提供新的检测手段，当然该miRNA在临床上能否作为心肌炎的诊断工具仍然需要更多的研究。

治疗

第一个从科研走向临床的miRNA是LNA-antagomiR-122，也称为Miravirsen，用于治疗丙型肝炎病毒感染。第一个治疗癌症的miRNA是MRX34，miRNA与肿瘤的发生发展相关性高，在多种肿瘤中异常表达，因此控制癌症相关的miRNA表达可能是一种新的药物治疗模式，以下为miRNA相关药物的临床研究进展^[4]。