Bu çalışma, son yıllarda panvasküler hastalıklar için ncRNA'daki araştırma ilerlemelerini temel, klinik ve translasyonel tıbbi araştırmalar açısından ayrıntılı bir şekilde incelemeyi amaçlamaktadır.
Derleme makalesi
Bu çalışma, son yıllarda panvasküler hastalıklar için ncRNA'daki araştırma ilerlemelerini temel, klinik ve translasyonel tıbbi araştırmalar açısından ayrıntılı bir şekilde incelemeyi amaçlamaktadır.
Panvasküler hastalık, esas olarak aterosklerotik vasküler lezyonlarla karakterize edilen ve kardiyovasküler hastalıklar, beyin vasküler hastalıkları ve periferik damar hastalıkları gibi yaygın patolojik bir özellik olarak tanımlanan çok sistemli bir damar hastalığı türüdür. Kodlamayan RNA'nın (ncRNA), özellikle mikroRNA, uzun kodlamayan RNA ve dairesel RNA'nın farklı panvasküler hastalık türlerinde kritik rolü, kapsamlı şekilde incelenmiştir. Son çalışmalar, bu düzenleyici RNA moleküllerinin, vasküler endotel fonksiyonu, inflamatuar yanıt, apoptoz ve proliferasyon gibi patofizyolojik süreçleri modüle ederek panvasküler hastalıkların altında yatan mekanizmalarda rol oynadığını göstermiştir. Ancak, panvasküler hastalıklarda ncRNA'nın araştırma ilerleyişine dair şu anda sistematik bir inceleme bulunmamaktadır. Bu nedenle, ncRNA'nın panvasküler hastalıktaki önemi üzerine kapsamlı ve sistematik bir tartışma sağlamak için. Bu çalışma, panvasküler hastalıklarda son ncRNA araştırmalarının temel, klinik ve translasyonel bakış açılarından kapsamlı bir sentezini sunar ve onun özgün biyolojik rollerini ve patojenik mekanizmalarını aydınlatmayı amaçlamaktadır. Bu inceleme, panvasküler hastalıkta ncRNA'yı hedefleyen hedefli tedavilerin daha iyi geliştirilmesine yardımcı olmaktadır.
Panvasküler hastalık (PVD), endotel işlev bozukluğu ile karakterize edilen sistemik bir damar bozukluktur ve kalp, beyin, böbrekler, uzuvlar veaorta 1 gibi hayati organları etkiler. Bu kapsamlı tanım, küçük damar, mikrovasküler ve venöz hastalıkların yanı sıra tümörler, diyabet ve bağışıklık bozukluklarıyla ilişkili damar hastalıklarınıda kapsar 1. Etkilenen bölgeye bağlı olarak, PVD koroner arter hastalığı (CAD), serebrovasküler hastalık, periferik arter hastalığı veya iki veya daha fazla damar yatağını etkileyen polivasküler hastalık olarak ortaya çıkabilir (Şekil 1). Sağlıksız beslenmeler, hareketsiz davranışlar ve sigara gibi yaygın yaşam tarzı risk faktörleri göz önüne alındığında, hipertansiyon, dislipidemi, diyabet ve obezite vakaları artmakta olup, PVD yaygınlığında yıllık artışa katkıda bulunuyor.
Şu anda PVD için önleme ve yönetim sistemleri optimal değil. Tanı ve tedavi yaklaşımları öncelikle tek damar hastalıkları üzerine yapılan çalışmaların sonuçlarından türetilmiştir. Çok damarlı durumlar üzerine yetersiz araştırmalar nedeniyle, tedaviler genellikle lokal aterosklerotik hastalıklar için kullanılan ikincil önleme stratejileri ve risk yönetimi hedeflerine dayanır. Klinik ortamlarda, PVD yönetimi kardiyoloji, nöroloji, damar cerrahisi ve girişimsel tıp gibi uzmanlıklar arasında parçalanmış hale gelir; bu alanlar, hastalık döngüsü boyunca bütün, disiplinlerarası iş birliği eksikliği olan özel bir yaklaşım uygular. PVD'nin patobiyolojik mekanizmaları endotel işlev bozukluğu, kronik iltihap ve damar düz kas hücrelerinin (VSMC) göçü ve çoğalmasını içerir (Şekil 2). Araştırmacılar, hastalık ilerlemesini yavaşlatmak için bu mekanizmalara müdahale edebilecek yollar veya faktörler üzerinde aktif olarak araştırma yapmaktadır. Son zamanlarda, biyoinformatiğin ortaya çıkışı, kodlamayan RNA'yı (ncRNA) kardiyovasküler hastalıklarda ana dedektör ve düzenleyici olarak öneçıkarmıştır 2. PVD'de ncRNA çeşitli mekanizmalar aracılığıyla kritik bir rol oynar.
Geleneksel protein biyobelirteçleri veya genomik DNA analizlerine kısyasla, ncRNA'lar pankasküler hastalıkların incelenmesinde belirgin avantajlar sunar. İfadeleri genellikle yüksek dokuya özgüldür ve hastalık durumlarına yanıt olarak dinamik olarak değiştirilebilir, böylece patolojik süreçlere daha hassas bir pencere sağlar. Ayrıca, kan ve plazma gibi hücre dışı sıvılardaki olağanüstü stabiliteleri, onları minimal invaziv tanısal ve prognostik biyobelirteçler olarak son derece uygun kılar ve damar ağacı genelinde entegre risk değerlendirmesi için potansiyel bir araç sunar. ncRNA'ların translasyonel potansiyeli, özellikle RNA düzenleme gibi yeni alanlarda hızla genişlemektedir. Mühendislik ürünü ncRNA'lar, hem rehber RNA'lar hem de editör dağıtım sisteminin bileşenleri olarak işlev görebilir; böylece düzenleme verimliliği, istikrarı ve hassasiyeti sinerjik olarak artırır. Ancak, çoğu program preklinik veya erken klinik aşamalarda kalmakta olup, in vivo teslimat, doz optimizasyonu ve düzenleme performansı ile güvenliğinin kapsamlı değerlendirmesi gibi zorluklar daha fazla çözüm gerektirir.
1. ncRNA'nın yapısı ve işlevi
İnsan Genomu Projesi, insan genomunun yalnızca %1,5'inin proteinleri kodladığını, çoğunluğunun bir zamanlar "işlevsiz" olarak kabul edildiğini ortaya koydu. ENCODE gibi sonraki projeler, bu kodlamayan DNA'nın büyük bir kısmının miRNA, lncRNA ve circRNA gibi protein kodlamayan RNA'lara (ncRNA'lara) transkribe edildiğini ortaya koydu. Yüksek verimli dizileme alanındaki ilerlemeler, bu fonksiyonel ncRNA'ların keşfini tetikledi ve araştırmalarında yeni bir dönem başlattı. ncRNA ve kardiyovasküler hastalıklar üzerine yapılan araştırmalar öncelikle miRNA, lncRNA vecircRNA 1 üzerine odaklanır. Ayrıca, ncRNA uzunluğa göre uzun ncRNA (lncRNA, 200'den fazla nükleotid) ve kısa ncRNA olarak sınıflandırılır. RNA polimeraz II'nin transkripsiyon ve splicing yoluyla haberci RNA (mRNA) gibi bir süreç olan lncRNA sentezi, transkripsiyon düzeyinde temelde düzenlenir. LNCRNA'lar, kromatin yapısını ve fonksiyonunu, gen transkripsiyonunu ve DNA, RNA veya proteinlerle etkileşimler yoluyla RNA ekleme ve çevirmesini düzenler. Ayrıca, lncRNA'lar organellerin ve nükleer kondensatların oluşumu ve fonksiyonel düzenlemesinderol alır 3. 21 ila 25 nükleotit arasında değişen olgun miRNA'lar, Dicer'in öncüllerini işlemesiyle üretilir; bu öncüller yaklaşık 70 ila 90 nükleotid uzunluğundadır ve saç tokası yapısına sahiptir. Proteinleri kodlamayan miRNA'lar, mRNA stabilitesini ve translasyonunu etkileyerek transkripsiyon sonrası düzeyde gen ifadesini düzenler; bu da genellikle mRNA bozulmasına veya çeviri inhibisyonuna yolaçar 4. Ancak, çoğu circRNA, protein kodlayan mRNA'lardan kaynaklanır, azınlık ise ncRNA'lardan türemiştir. CircRNA üretimi genellikle mRNA işlemede ek bir modifikasyon olarak görülür. Bu süreçte, tipik spliceozom mekanizmasıyla pre-mRNA splicing, lineer mRNA'lar oluştururken, circRNA'lar cis-elementler veya trans-faktörler (örneğin, ZC3H14) tarafından geri splicing yoluyla oluşur. Ekzonik circRNA'lar ağırlıklı olarak sitoplazmada bulunurken, intron veya ekzon içeren circRNA'lar ağırlıklı olarak çekirdek5'te bulunur. CircRNA'lar, miRNA süngerleri, protein süngerleri olarak hareket eder veya circRNA-protein kompleksleri (circRNP) oluşturarak sinyal yollarını etkiler. Ayrıca, nükleer circRNA'lar, RNA polimeraz II bağlanmasını artırarak konak genlerinin transkripsiyonunu düzenleyebilir ve sonraki biyolojik yanıtları ve işlevleri etkileyebilir6.
CAD, serebrovasküler hastalık ve periferik arter hastalığı dahil olmak üzere PVD'nin çeşitli kategorilerinde ncRNA üzerine kapsamlı araştırmalara rağmen, ncRNA ile PVD arasındaki ilişkiyi inceleyen sistematik incelemeler eksiktir. PVD araştırmalarında ncRNA uygulamalarının kapsamlı bir incelemesi yapmak çok önemlidir; çünkü mevcut araştırmaları özetlemeye yardımcı olur ve gelecekteki çalışmalar için yeni içgörüler ve yönler sağlar (Şekil 3).
2. NcRNA ve ateroskleroz
Ateroskleroz, PVD'de en yaygın ve anlamlı patofizyolojik mekanizmadır ve araştırmacılar için ana odak noktası olmaya devam etmektedir. ncRNA'nın önemi ortaya çıktıkça, ateroskleroz oluşumundaki rolü son yıllarda önemli bir araştırma odağı haline gelmiştir.
3. NcRNA ve CHD
KHD, dünya genelinde önde gelen ölüm nedenlerinden biri ve en yaygın kardiyovasküler hastalık türüdür. Birincil özellik, kan akışını engelleyen ve göğüs ağrısı ile nefes darlığı gibi belirtilere yol açan koroner arterlerde plak birikimidir. Çalışmalar, ncRNA'nın gen ifadesini düzenleyerek ve inflamatuar yanıtları ile hücresel işlevleri etkileyerek KHD'nin başlangıcı ve ilerlemesinde kritik olduğunu göstermektedir (Tablo 1).
4. NcRNA ve serebrovasküler hastalık
PVD'nin kritik bir bileşeni olan serebrovasküler hastalık, karmaşık bir etiyoloji ve çoklu risk faktörleriyle karakterize edilir. Bu bölüm, ncRNA'ların farklı türleri ve mekanizmalarıyla başlayacak, serebrovasküler hastalıklardaki rollerini sistematik olarak inceleyecek, böylece patogenezin anlaşılmasını derinleştirecek ve tanı ve tedavi alanındaki gelecekteki araştırmalar için yeni yönler sunacak (Tablo 2).
5. NcRNA ve periferik damar hastalığı
Kodlamayan RNA'ların (ncRNA'lar) yalnızca aterosklerozun gelişiminde değil, aynı zamanda kardiyovasküler ve beyin vasküler hastalıkların patofizyolojisinde çeşitli biyolojik mekanizmalar aracılığıyla kritik roller oynadığı gösterilmiştir. Chen ve ark. GEO ekspresyon profillerine dayanarak bağışıklık ilişkili rakip endojen RNA (ceRNA) ağı inşa etmiş olup, LINC00221, miR-17-5p, miR-20b-5p ve CREB1'den oluşan bir ağın monositlerin ve M1 tipi makrofajların infiltrasyonunu modüle ederek periferik arter tıkanıklığı teşvik edebileceğiniortaya koymuştur 64. Uzuv iskemisi fare modelinde, Huang ve ark. lncRNA H19'un miR-107'ye rekabetçi şekilde bağlanarak FADD'yi yukarı regülasyona uğrattığını, böylece piroapoptoz yolunu aktive ettiğini ve aynı anda hücre çoğalması, göç, anjiyogenez ve kan akışının iyileşmesini teşvikettiğini bildirdi 65.
Birden fazla miRNA, periferik arter hastalıklarında önemli düzenleyiciler olarak da tespit edilmiştir. Lee ve ark. dolaşımdaki miR-548j-5p'nin PAD hastalarında anlamlı şekilde aşağı regülasyonda olduğunu gözlemlemiştir. Bu miRNA, NOS ve SDF-1 sinyallerini modüle ederek endotel öncül hücre göçünü ve tüp oluşumunu kolaylaştırır ve böylece anjiyogeneziteşvik eder 66. Diyabetik PAD'da, Cheng ve ark. miR-181a/b'yi klinik uzuv iskeminin kritik bir aracı olarak tanımlamıştır; Ablasyonu, iskemik uzuvlarda monositlerin birikimini azaltmış ve damar rejenerasyonunubozmuştur 67. Ahmed ve ark. PAD hastalarının iskelet kaslarında mitokondriyal solunumu ve hipoksiye hücresel adaptasyonu düzenleyen yüksek miR-210 seviyelerinibildirdiler 68. Ayrıca, Cheng ve ark. miR-130b-3p'nin BMP/TGF-β yolunu baskılayarak anjiyogenezi teşvik ettiğini göstererek, uzuv nekrozu ve amputasyon riskini azaltmada terapötik bir hedef olarakpotansiyelini göstermiştir 69. Zaied ve ark. ayrıca miR-93'ün G6PD ve pentoz fosfat yolunu aktive ederek anjiyogenezi artırdığını ve VEGF165a70'e göre daha sağlam kan akışı restorasyonu sağladığını göstermiştir. McCoy ve ark., kritik uzuv iskemisinde aşağı regülasyona sahip miR-375'in, KLF5'i hedefleyerek NF-κB sinyalini modüle ettiğini ve anjiojenik yanıtlarıetkilediğini ortaya koymuştur 71.
LNCRNA'lar ve miRNA'ların aksine, periferik damar hastalıklarında circRNA'lar üzerine yapılan araştırmalar sınırlıdır. Ancak, kardiyovasküler ve beyin vasküler patolojilerindeki iyi bilinen rolleri göz önüne alındığında, circRNA'lar periferik damar hastalıklarının patogenezi ve tedavisine de katkıda bulunma olasılığı yüksektir ve bu da daha fazla mekanik ve translasyonel araştırma gerektirir.
Proteinleri doğrudan kodlamayan bir RNA molekülü sınıfı olarak, ncRNA PVD çalışmasında umut vadeden bir alan olarak ortaya çıkmıştır. Bu hastalıklar arasında ateroskleroz, CHB, beyin vasküler hastalıkları ve damar endotel disfonksiyonu ile karakterize edilen periferik damar hastalığı bulunur. ncRNA'lar, gen ifadesini düzenleyerek, inflamatuar yanıtları modüle ederek ve hücre çoğalmasını ve apoptozu düzenleyerek bu hastalıkların gelişimini ve tedavisini önemli ölçüde etkiler. Aterosklerozda, miRNA'lar iltihap, oksidatif stres ve köpük hücresi oluşumu gibi mekanizmalar aracılığıyla hastalık ilerlemesini etkilerken, lncRNA ve circRNA hücre göçü, otofaji ve sinyal yollarını modüle ederek erken tanı ve müdahale için yeni yönler sunar. Kayak hastalığında ncRNA'lar, plak stabilitesi, kardiyomiyosit apoptozu ve inflamatuar yanıtları etkileyerek hassas tedaviler için potansiyel hedefler sunar. Beyin vasküler hastalıkları üzerine yapılan araştırmalar, ncRNA'ların damar rejenerasyonu, nörokoruma ve beyin iskemik yaralanma sonrası inflamatuar yanıttaki rollerini belirlemiş ve felç gibi durumlar için yeni tedavi yolları açmıştır. Periferik damar hastalıklarında, araştırmalar henüz yeni başlamış olsa da, kanıtlar ncRNA'ların anjiyogenezi, enerji metabolizması ve fibrozu düzenlediğini ve potansiyel terapötik değer gösterdiğini göstermektedir.
İleriye bakıldığında, ncRNA araştırmaları birkaç zorlukla karşı karşıya. İlk olarak, ncRNA'ların farklı hastalıklar arasındaki rollerinin ortak yönleri ve özgüllükleri, temel düzenleyici ağlarını ortaya çıkarmak için derinlemesine araştırma gerektirir. İkinci olarak, temel mekanizma düzeyinde çok fazla araştırma devam etmektedir; Bu bulguların klinik uygulamalara dönüştürülmesi kritik bir gelecek yönüdür. Ayrıca, yüksek verimli dizileme teknolojileri ve biyoinformatikteki gelişmelerle birlikte, ncRNA için klinik tespit yöntemleri, tanı belirteçleri ve terapötik hedeflerin geliştirilmesi önemli fırsatlar sunacaktır. Özellikle hassas tıp ve kişiselleştirilmiş tedavi bağlamında, ncRNA PVD'nin tanı ve tedavisinde temel bir bileşen haline gelmeye hazırdır.
Özetle, ncRNA'nın PVD'deki rolü yaygın olarak kabul edilmektedir. Çok disiplinli iş birliklerini kullanarak, daha geniş çaplı klinik çalışmalar yaparak ve ncRNA'yı geleneksel tedavi yaklaşımlarıyla entegre ederek alan, PVD için daha erken teşhis, daha hassas tedaviler ve daha iyi sonuçlar sunarak önemli ölçüde ilerlemeye hazırdır.

Şekil 1: Panvasküler hastalık. Bu şekilin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Aterosklerozun mekanizması. Bu şekilin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Panvasküler hastalıklarda kodlamayan RNA'lar. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Tablo 1: Kodlamayan RNA ve koroner kalp hastalığı. Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Tablo 2: Kodlamayan RNA ve beyin vasküler hastalık. Bu tabloyu indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Yazarlar çıkar çatışması olmadığını belirtmektedir.
Bu çalışma, Zhanjiang Bilim ve Teknoloji Planı Projesi (2021A1003-1), Guangdong Eyaleti Geleneksel Çin Tıbbı Bürosu (20221441) araştırma projesi ve Guangdong Temel ve Uygulamalı Temel Araştırma Vakfı (No.2023A1515010482) tarafından desteklenmiştir. Weiyan Li: Kavramsallaştırma, Yazı - orijinal taslak. Lingyan Fang, Fengya Zeng ve Jian Cao: Kavramsallaştırma, Yazım - inceleme ve düzenleme; Can Chen: Yazma - inceleme ve düzenleme, Denetim, Proje yönetimi, Yatırım edinimi. Tüm yazarlar nihai makaleyi okuyup onayladı.