miRNAs是长度约为19-25个核苷酸的稳定的小分子，参与转录后基因表达调控。在DroshaRNase和它的辅助因子Pasha的共同作用下，将转录后具有帽子结构(7MGpppG)和多聚腺苷酸尾巴的原miRNA(pri-miRNAs)进行剪切，形成70nt茎环结构的miRNAs前体(pre-miRNAs)。然后，在转运蛋白RAN-GTP和exportin5作用下，细胞核内的pre-miRNA被转运到细胞质。接着，在细胞质中Dicer酶的作用下，pre-miRNAs被加工成双链miRNAs。链解后，单链miRNAs进入沉默复合体(RISC)。随后，miRNAs与靶基因mRNAs的3’-非翻译区(3’UTR)部分碱基配对，在转录后水平抑制靶基因mRNAs的表达^[1]。众多报道表明，miRNAs在神经形成和再生过程中起到重要作用。miRNAs不仅是基因表达的翻译后调节物，还与很多重要的基本生物学过程密切相关，如炎症、凋亡、再生、增殖等^{[2, 3]}。

小胶质细胞起源于胚胎期卵黄囊中的原始巨噬细胞，其免疫监视作用贯穿整个生命过程^[4]。小胶质细胞的极化是指经外源性物质刺激后获得特殊表型，其表面存在着一种或者多种分子标志物。病理情况下，激活的小胶质细胞有两种截然相反的极化类型，一种为经典途径激活的M1型小胶质细胞，另一种为选择性激活的M2型小胶质细胞。根据不同的诱导因子，M2型又分为三种不同的亚型，分别是由IL-4和IL-13诱导的M2a型、由免疫复合物和脂多糖 (LPS)诱导的M2b型、由转化生长因子-β(TGF-β)和IL-10诱导的M2c型，这种针对单核巨噬细胞中活化状态的分类方法也适用于小胶质细胞^[4-6]。其中，抗炎M2a型靶向IL-4RA负向调控核转录因子kappa B(NF-κB)信号通路。M2b型的研究较少，但有实验证实M2b型能够持续表达M1型相关的共刺激因子并产生一氧化氮(NO)、IL-10等抗炎因子。M2c型促进免疫抑制和组织重塑，又被称为“去极化”的小胶质细胞。研究发现，miRNAs表达水平的差异性影响着小胶质细胞的极化，这些机制的阐明对防治小胶质细胞极化相关炎症介导的神经系统疾病具有重要意义。

1 促炎性miRNAs调控M1型极化

调控小胶质细胞M1极化的miRNAs有多种。其中，miR-155是目前研究最多的促炎性miRNAs，也是最早发现的与M1相关的miRNA。LPS、干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)刺激后巨噬细胞、单核细胞、小胶质细胞的miR-155表达均增加，其中涉及到的信号转导分子主要包括Toll 样受体(TLRs)、TLRs信号因子(MyD88、TRIF)、NF-ΚB等^[7-9]。研究表明，miR-155靶向细胞信号抑制因子SOCS-1增加炎性因子(诱导型一氧化氮合酶iNOS、IL-6、IFN-β)，促进M1型极化^[9]。在遗传性AD模型中表达上升的miR-155，促进小胶质细胞M1型极化及IL-6、IFN-β炎性因子的生成，诱发早期Aβ的凝聚^[10]；miR-155转染小胶质细胞后，促炎因子和共刺激分子(CD80,CD86,CCR7)的表达及T细胞的反应均显著增加，而抑制miR-155可降低CD80,CD86,CCR7的表达及T细胞的反应^[11]；miR-155阻断IL-13依赖性基因(SOCS1、DC-SIGN、CCL18、CD23、SERPIN)的表达以增加促炎M1型，降低M2型相关分子或受体的表达^[12]。

此外还包括miR-125b、miR-101、miR-9和miR-92a。miR-125b表达水平随M1型极化的增加而上调^[13]；miR-125b增加巨噬细胞对IFN-γ的反应，促进 M1 极化^[14]。miR-101靶向MPK-1激活MAPK通路，增加及IL-1的表达，促进M1极化^[15]；另一方面，抑制miR-101可增加MPK-1的表达，降低p38和JNK的活性^[15]。miR-9靶向MCPIP1激活小胶质细胞，促进M1极化^[16]。过表达的miR-92a靶向MKK4抑制JNK/C-JUN通路的活性；miR-92a表达的下调是M1极化的有利条件^[17]。

2 抗炎性miRNAs调控M2型极化

另一方面，与小胶质细胞M2极化相关的miRNAs具有缓解慢性炎症的作用，但相关研究进展较少。miR-124靶向转录因子C/EBP-α降低M1相关促炎因子IL-6、TNF-α、iNOS的表达，增加M2相关因子TGF-β,精氨酸酶-1(Arg-1)、缺氧诱导分化因子-1(FIZZ1)的表达^[18]；miR-200b经cJun/MAPK抑制脑创伤体内和体外模型中小胶质细胞的激活^[19]。miR-424调控G1/S过渡期以抑制小胶质细胞的激活，减轻缺血性脑损伤^[20]。miR-146a负性调节炎症反应，缺乏PSEN2的小胶质细胞中表达下降^[21]。miR-181c表达的上升可降低TNF的表达、保护神经元以免激活小胶质的损伤作用^[22]。

3 miRNAs与炎症介导的神经系统疾病

CNS长期被认为是“免疫豁免区”，但发现有并行的淋巴管存在于硬脑膜静脉窦旁，故神经免疫、神经炎症对相关神经疾病的进展具有极其重要的作用，其中小胶质细胞的极化在神经炎症中具有核心的地位^[23]。下文将对miRNAs的失调与小胶质细胞极化及其炎症介导的神经系统疾病之间的联系作一总结。

3.1 脑感染

任何病原体可引起免疫细胞中特异性miRNAs 表达的变化，进而增强或减弱免疫反应。例如，miR-155和miR-146a在日本脑炎病毒(Japanese encephalitis virus，JEV)的感染中发挥重要的作用。JEV感染引起日本脑炎，又称为流行性脑炎，是影响中枢神经的急性传染病，在亚洲与东南美洲流行十分普遍。Pareek等发现小胶质细胞中过表达miR-155可负性调节JEV的复制，减弱宿主中病毒的表达^[24]。但关于过表达miR-146a研究较少。Sharma等发现，JEV感染小胶质细胞后miR-146a的表达上升，TRAF6、IRAK1、IRAK2、STAT1下调，进而NF-kB 和JAK-STAT活化受到抑制^[25]。miR-146a诱导的抑制效应包括下调干扰素刺激基因(IFIT-1 和IFIT-2)、促进病毒的复制，并为miRNAs能够控制病毒感染提供有力的理论依据。

3.2 急性中枢神经系统损伤

脑卒中、癫痫发作、脑创伤是急性中枢神经系统损伤的重要组成部分，具有不同细胞损伤的机制，如兴奋毒性、氧化应激、炎症等。大量研究表明，miRNAs的调控网在急性中枢神经系统损伤的相关疾病中发挥着重要作用，主要集中在miRNAs表达水平的变化。报道最为全面的是miR-145^{[26, 27]}。脑缺血患者的外周血单核细胞(PBMCs)中miR-122,miR-148a,miR-let-7i,miR-19a 和miR-320d的表达下降,miR-363、miR-487b 的表达上升^[28]。同时miRNAs也在小胶质细胞极化相关的炎症通路中具有重要角色，如TLR 和NF-kB 信号通路。脑卒中模型中，miR-203靶向负性调节MyD88以降低 NF-κB信号通路活性，抑制激活的小胶质细胞M2型，保护神经元。体外转染miR-203后，梗死面积及相关分子的表达(NF-κB、IL-8、TNF-a、MyD88)均降低^[29]。据此提出治疗脑卒中的新思路。

3.3 自身免疫性疾病

miRNAs涉及多种自身免疫性疾病。其中，与多发性硬化(multiple sclerosis,MS)的相关性较高，如miR-146a、miR-155、miR-124等。miR-146a和miR-155在MS和实验性自身免疫性脑脊髓炎(Experimental autoimmune encephabmyelitis,EAE)中均有涉及，MS中miR-146a促进小胶质细胞M1型极化，直接影响疾病的进展，Fenoglio等在MS患者已报道^[30]。miR-155在EAE模型^[31]和MS模型^[32]的大脑、脾脏和淋巴结中表达上调，M1型极化比例上升。同时，还发现miR-155基因敲除小鼠的CNS炎症反应和EAE易感性降低^[31]。所以，抑制它们的表达可能是治疗MS和EAE的新靶点。除上述作用外，miR-155靶向细胞间的膜联蛋白-2,紧密连接蛋白claudin-1和粘附分子(DOCK-1 和syntenin-1)，负向调节血脑屏障的功能^{[33, 34]}。相反地，抗炎性miR-124 促进小胶质细胞长期处于静止状态，经C/EBP-α-PU.1通路使巨噬细胞失活，抑制EAE和MS的进展^[35]。

3.4 神经退行性疾病

目前，普遍认为神经炎症是影响神经退行性疾病进展的重要因素，病因尚未清楚。研究发现，多数神经退行性疾病存在TLRs的过表达和TLR信号通路的失调，所以由miRNAs介导的 TLR调控也越来越引起人们的关注^[36]。阿尔茨默病(Alzheimer disease,AD)中TLRs是小胶质细胞中Aβ受体，其过表达可触发小胶质细胞的激活。miRNAs的let-7 家族具有TLR7配体的作用，AD患者中表达上升的Let-7促进炎症反应和神经退行性变^[37]，而帕金森病(Parkinson’s Disease,PD) 患者中表达下降的Let-7抑制α-突触核蛋白(α-syn)的表达，发挥抗炎的作用。又因α-syn能够提高TLRs的表达，我们推测miRNAs的let-7 家族、α-syn、TLRs三者共同维持着PD的微稳态。miR-146和 miR-155也影响着AD神经炎症反应。miR-146是AD患者脑组织中最早发现的miRNAs,但需进一步探讨miR-146与小胶质细胞的关系。Saba等发现，朊病毒病鼠的脑组织中过表达的miR-146可调控固有免疫反应和小胶质细胞的状态，而其表达水平与细胞因子动力学无关^[38]，即推测免疫系统维持“核查”状态才是过表达miR-146的目标，绝非单纯地促进炎症反应。

miR-155 在神经退行性疾病中的作用也被广泛研究。在AD鼠模型中，过表达的miR-155有助于M1型的极化^[10]。Butovsky等发现，超氧化物歧化酶1(SOD1)鼠中小胶质细胞的一些分子丢失而miR-155过表达。其中丢失的分子包括小胶质细胞分子(P2ry12、Tmem119、Olfml3)、转录因子(Jun、Fos、Mafb、Egr1、Atf3)和效应因子(Csf1r、Tgfb1、Tgfbr1)。miR-155敲除后，SOD1鼠小胶质细胞相关的分子和蛋白均恢复正常，生存时间延长。脑室内注射anti-miR-155即靶向miR-155可改善SOD1鼠失调的小胶质细胞和ALS疾病的进展。这一研究是国内外首次以miRNAs为治疗靶点来调控大脑炎症反应，具有开拓性的意义^[39]。

4 总结和展望

小胶质细胞作为局部微环境的动态监测员，适时地调节炎症反应的程度，其不同极化类型与多种神经系统疾病有着密切的联系。探讨靶向调控小胶质细胞极化的治疗策略，将成为其炎症介导的神经系统疾病治疗的新兴领域。近来愈来愈多的研究表明，miRNAs参与调控固有免疫，其表达水平的改变调控小胶质细胞的极化，进而影响神经系统疾病的进展，主要包括急性CNS损伤、神经退行性疾病、感染、自身免疫性疾病四大类。研究最多的miRNAs是miR-146和miR-155，相关的疾病有脑卒中、AD、PD、MS、EAE等，这为miRNAs成为炎症的生物标志物提供了有力的依据。同时，有关miRNAs作为脑脊液和血液生物标志物的研究越来越多，在CNS恶性肿瘤领域已有报道^[40]。现阶段，诸多研究表明神经退行性疾病中存在miRNAs的失调，且不同的疾病阶段所对应的miRNAs表达水平不尽相同，我们猜测这可能是miRNAs参与了调控慢性炎症反应。但仍需进一步探讨miRNAs的靶向调控网，同时探索适用于miRNAs临床检测的标准途径和一条无毒害的传输系统。设计基于miRNAs的新颖防治策略，是利用促炎性 miRNAs的抑制剂或者抗炎性 miRNAs调控小胶质细胞的极化类型，促进CNS内源性的保护和修复过程。体外实验中，基于 miRNAs治疗已得到证实，如文中已阐述的miR-155。因此，随着医学的发展和科技的进步，现处于初步阶段的miRNAs靶向治疗，未来在控制神经炎症、改善疾病预后方面将具有巨大潜力。