BIOLOGICAL BASIS AND REGULATORY MECHANISMS OF mt‐tRFs线粒体tRNA来源片段（mt-tRF）是一类通过特异性切割产生的小非编码RNA，曾被认为是降解副产物，如今被证实是具有生物活性的调控分子。随着生命科学研究范式从"蛋白质中心论"向"RNA世界"转变，占基因组98%的非编码RNA研究日益受到重视。mt-tRF根据切割位点可分为tRF-5、tRF-3、tRF-1、内部tRF和tRNA半分子（tiRNA）五大亚型，长度在14-36个核苷酸之间。分类与生物发生mt-tRF的产生并非随机降解，而是由特定酶介导的精密调控过程。尽管线粒体tRNA（mt-tRNA）的丰度远低于核编码tRNA，但mt-tRF在细胞总tRF中占比异常高，提示其具有重要的生物学意义。在氧化应激、缺氧等心血管疾病常见病理条件下，mt-tRNA更易发生切割，这与其较弱的二级结构和频繁的碱基修饰特性相关。MELAS综合征中的mt-tRNA点突变（如m.3243A>G）会改变tRNA二级结构，导致疾病特异性mt-tRF谱的产生。分子作用机制mt-tRF通过四种主要机制发挥调控功能：经典microRNA样基因沉默途径，与Argonaute蛋白结合形成RNA诱导沉默复合体（RISC）；翻译抑制机制，与真核起始因子（eIF）4G/4A结合阻断核糖体招募；蛋白质"诱饵"机制，竞争性结合YBX1（Y-box binding protein 1）等RNA结合蛋白；直接调节凋亡机制，与细胞色素c结合阻止APAF-1（apoptotic protease-activating factor-1）相互作用。值得注意的是，mt-tRF具有双区室功能模型，既可在线粒体内直接调控氧化磷酸化（OXPHOS）相关基因，也可转运至胞质调控核编码基因。PHYSIOLOGICAL ROLES OF mt‐tRFs IN CARDIOVASCULAR FUNCTION心脏发育与代谢成熟心脏作为能量需求极高的器官，其发育过程中的能量代谢经历从糖酵解向脂肪酸氧化的关键转变。这一代谢重编程伴随着线粒体数量增加和功能成熟，虽然mt-tRF在心脏发育中的直接证据有限，但研究表明mt-tRF-LeuTAA能与线粒体电子传递系统关键组分相互作用，沉默后可降低线粒体OXPHOS能力约30%，提示其可能参与心脏代谢成熟的协调调控。心肌细胞稳态与线粒体质量控心肌细胞的高代谢特性使其对线粒体功能状态特别敏感。线粒体质量控制系统通过调控线粒体动力学、线粒体自噬和生物发生维持心肌细胞长期稳定。研究表明mt-tRNA突变不仅影响蛋白质合成，还可能通过异常mt-tRF产生参与反馈调控，在MELAS疾病模型中，突变型与野生型mt-tRF表达比率的改变直接影响呼吸链活性和代谢效率。血管平滑肌细胞调控在血管重塑或应激反应中，血管平滑肌细胞（VSMC）发生表型转换，其特征是迁移和增殖能力增强。tRF-Gln-CTG在血管应激条件下上调，通过抑制FAS死亡受体通路促进VSMC存活和增殖；tRF-Glu-CTC则通过下调纤维调节素增强TGF-β1信号通路，促进VSMC迁移和增殖。这些发现表明tRFs参与血管细胞周期调控的多个层面。mt‐tRFs EXPRESSION AND FUNCTION IN CVDsMELAS与线粒体心肌病MELAS综合征是研究mt-tRF致病潜力的典型模型。m.3243A>G突变不仅破坏mt-tRNA结构和稳定性，还导致突变型mt 5′-tRF LeuUUR上调和野生型片段下调。这种互斥表达模式通过"功能缺陷加信号误导"的双重致病机制发挥作用：突变型mt-tRF靶向核编码的线粒体丙酮酸载体1（MPC1）mRNA，减少丙酮酸转运导致乳酸堆积。外源性补充野生型mt-tRF模拟物可部分恢复线粒体呼吸功能，展示了治疗潜力。心肌肥厚与心力衰竭病理性心肌肥厚是心脏对慢性压力负荷的适应性反应，可进展为心力衰竭。tRF-Glu-CTC-013在心肌肥厚模型中上调，通过抑制TAS1R3基因表达进而抑制mTOR信号通路，增强自噬，减轻心肌细胞肥厚、纤维化和炎症，发挥保护作用。相反，在心力衰竭患者中，tRF-Tyr-GTA-010/011表达显著失调，生物信息学分析提示其可能调节钙转运和肾上腺素能信号通路。心肌缺血再灌注损伤心肌缺血再灌注损伤的特征是急性氧化应激、线粒体膜电位丧失和大量细胞死亡，这为mt-tRF的诱导提供了典型环境。虽然内源性mt-tRF在缺血再灌注中的作用尚未完全阐明，但来自人参的外源性tRF样分子HC83在动物模型中显示出显著的心脏保护作用，其机制是通过microRNA样抑制长链非编码RNA MIAT，解除对血管内皮生长因子A（VEGFA）的抑制，促进血管生成和细胞存活。高血压与肺动脉高压在盐敏感性高血压模型中，tRF 3′-ProTGG-19表达失调，通过调节离子通道基因Kcnma1表达影响肾功能和血压调控。肺动脉高压研究首次揭示了tRF通过表观转录组修饰的新调控模式：缺氧诱导tRF-1-AspGTC第五位鸟嘌呤发生氧化修饰形成5o8G-tRF-1-AspGTC（8-氧鸟嘌呤），这种化学修饰赋予tRF新功能，靶向Wnt5A和caspase 3，抑制凋亡并促进肺动脉平滑肌细胞增殖。CLINICAL APPLICATIONS AND THERAPEUTIC POTENTIAL OF mt‐tRFsmt-tRF作为液体活检生物标志物tRF具有作为生物标志物的独特优势：在血清、血浆和尿液中结构稳定，有些被包裹在细胞外囊泡中免受降解；表达谱与特定疾病状态高度相关，如循环tRF-58:74-Gly-GCC-1是胎儿先天性心脏病的潜在产前诊断标志物；MELAS患者尿液中可检测到疾病特异性mt-tRF谱。不同于传统心脏标志物在细胞死亡后释放，mt-tRF在线粒体应激时即产生，可能提供更早期的功能障碍检测。RNA治疗策略mt-tRF治疗策略主要包括模拟物补充和反义寡核苷酸（ASO）抑制两大方向。在功能缺失情况下，合成模拟物可替代缺失片段，MELAS细胞模型中合成野生型mt 5′-tRF LeuUUR模拟物可部分恢复受损的线粒体呼吸功能。ASO策略通过互补结合靶向病理mt-tRF，特异性阻断其功能活性。tRF模拟物HC83在动物模型中的心脏保护效力是传统β阻滞剂美托洛尔的500倍以上，这可能源于其"类催化"作用模式：一旦装入RISC复合体，可反复识别沉默多个靶mRNA分子。CONCLUSIONS AND FUTURE PERSPECTIVESmt-tRF研究已从生物学观察发展为心血管领域的新兴前沿。这些分子通过多种机制整合线粒体应激信号与核基因表达程序，在心血管生理稳态和病理重塑中发挥关键作用。临床转化前景广阔，包括液体活检生物标志物和RNA治疗干预。未来研究将聚焦于mt-tRF的表观转录组特征、组织特异性表达模式、亚细胞定位动力学，以及心血管特异性靶向系统的创新，推动mt-tRF在精准心血管医学中的应用。
