miR-29a靶向PPARδ在ISO诱导心肌肥大中的作用机制

发布时间：2020-08-01 16:05

【摘要】：研究背景心肌肥大(cardiac hypertrophy)是心脏对于外界刺激的适应性反应,表现为心肌细胞体积增大,收缩性蛋白合成增加,胚胎发育标志基因心钠素(atrial natriuretic factor,ANF)被重新激活等。尽管心肌肥大最初是以适应心脏超负荷的需求而发生代偿性的变化,但是长期心肌细胞体积的增大往往导致细胞死亡,同时心肌间质细胞如成纤维细胞增殖,使心肌结构紊乱,收缩力降低,最终会导致心功能不全、心力衰竭和猝死等,因此心肌肥大是众多心血管疾病的独立危险因素。但目前还没有治愈心肌肥大的方法,亦缺乏有效的防治手段,临床仍然需要更好的治疗药物。因此,深入探索心肌肥大的分子机制,以期开发安全、高效的抗心肌肥大分子药物是心血管生物学领域的重要课题。心肌能量代谢障碍也是诱导心肌肥大发生的关键因素,其实质在于调节心肌能量代谢关键基因表达的紊乱,而过氧化物酶体增殖物激活受体δ(peroxisome proliferator activated receptor delta,PPARδ)作为心肌能量代谢的关键基因之一,对于心肌能量代谢的调节具有重要意义。因此,从“PPARδ的表达调控”入手,将有利于深入探索心肌肥大发生的分子机制。根据miRNA靶标预测工具Target Scan和Pic Tar,我们发现PPARδ是miR-29a的靶标蛋白。另外,还有研究表明:miR-29a在小鼠胚胎心脏中高表达,并且在心室重塑中发挥重要作用。鉴于此,我们推测:miR-29a在心肌肥大的发生发展中发挥重要作用,并且这种作用与其靶标蛋白——PPARδ有关。针对上述推理,我们进行了本课题的研究工作。研究目的本研究旨在探索miR-29a在心肌肥大发生中的作用机制,及这种作用是否通过“target”PPARδ而实现。该研究将从分子水平阐明心肌肥大的分子机理和病理学基础,同时也为发掘理想的抗心肌肥大药物提供更多线索。方法1.盐酸异丙肾上腺素(isoproterenol,ISO)处理ICR小鼠14d,诱发心肌肥大。超声心动图检测小鼠的左心室短轴缩短率(fractional shortening,FS)、左心室质量(left ventricular mass,LV mass)、舒张期左心室厚度(diastolic left ventricular thickness,LVPWd)、舒张末期左心室内径(end-diastolic and left ventricular internal diameter,LVIDd)和收缩末期左心室内径(end-systolic left ventricular internal diameter,LVIDs)。2.免疫组织化学实验分析ANF、GATA4、PPARδ的蛋白表达。3.Real-time PCR实验检测小鼠心室或原代心肌细胞中miR-29a、U6、S16、ANF、BNF、GATA4、PPARδ、GAPDH的m RNA表达。4.荧光素酶报告基因法分析miR-29a与PPARδm RNA 3’-UTR的结合及ANF启动子的活性。结果1.miR-29a缓解盐酸异丙肾上腺素诱导的心肌肥大。1.1形态学分析结果显示,miR-29a能够逆转ISO诱导的心脏形态改变。1.2超声结果显示,ISO诱导小鼠发生心肌肥大时,miR-29a有效地保护了心功能。1.3 Real-time PCR和免疫组织化学结果显示,miR-29a能够下调心肌肥大相关基因的表达。2.miR-29a可维持心功能并下调ANF的表达。2.1形态学分析结果显示,miR-29a可以维持心脏正常形态。2.2超声结果显示,miR-29a可以维持心功能。2.3 Real-time PCR和免疫组织化学结果显示,miR-29a下调ANF的表达水平。3.miR-29a靶向PPARδ抑制ANF的表达。3.1 Real-time PCR和免疫组织化学结果显示,miR-29a下调PPARδ的表达水平。3.2荧光素酶报告基因法结果显示,miR-29a可以与PPARδ3'-UTR结合,进而下调PPARδ的表达。3.3荧光素酶报告基因法结果显示,PPARδ可以剂量依赖地激活ANF启动子的活性。结论miR-29a之所以能够缓解盐酸异丙肾上腺素诱导的心肌肥大,是因为它能够结合在PPARδm RNA 3’UTR区,从而下调PPARδ的表达,最终使心肌肥大标志基因ANF的表达下调,进而缓解盐酸异丙肾上腺素诱导的心肌肥大。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R542.2
【图文】：

盐酸异丙肾上腺素,心肌肥大,心脏结构,小鼠

图 3.1 miR-29a 对 ISO 诱导的心肌肥大小鼠心脏结构的影响。Control：对照组；ISO：盐酸异丙肾上腺素（30 mg/kg/d）组； ISO+agomir：盐酸异丙肾上腺素（30 mg/kg/d）与 miR-29aagomir（6 μg/g/d）共同处理组； ISO+ago NC：盐酸异丙肾上腺素（30 mg/kg/d）与 miR-29aagomir negative control（6 μg/g/d）共同处理组。标尺：1 mm。Control ISO ISO+agomir ISO+agoNC图 3.2 miR-29a 对 ISO 诱导的心肌肥大小鼠心脏结构的影响。Control：对照组；ISO：盐酸异丙肾上腺素（30 mg/kg/d）组；ISO+agomir：盐酸异丙肾上腺素（30 mg/kg/d）与 miR-29aagomir（6 μg/g/d）共同处理组；ISO+ago NC：盐酸异丙肾上腺素（30 mg/kg/d）与 miR-29aagomir negative control（6 μg/g/d）共同处理组。标尺：20μm。

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3.3 ICR 小鼠心室组织中 miR-29a 的 mRNA 表达水平。agomir: miR-29aagomir；agoR-29aagomirnegativecontrol。 n=6, , P < 0.01vs. control mice。1.2 盐酸异丙肾上腺素诱导心肌肥大发生时，miR-29a 对心功能的影为了进一步评估盐酸异丙肾上腺素诱导心肌肥大发生时，miR-29a 对心的影响，我们采用超声对 ICR 小鼠心功能进行了分析。采用 M 模式图像，如图 3.4 所示，与对照组相比，盐酸异丙肾上腺素处理小鼠的左心室质量（ass）、舒张末期左心室内径（LVIDd）和收缩末期左心室内径（LVIDs）增心室短轴缩短率（FS）、舒张期左心室厚度（LVPWd）降低，然而，经 miRomir 处理后，左心室质量、舒张末期左心室内径、收缩末期左心室内径降心室短轴缩短率、舒张期左心室厚度增加，差异有统计学意义（＊,P＜0.0,P＜0.01），说明在盐酸异丙肾上腺素诱导小鼠发生心肌肥大时，心功能损害，但 miR-29a 通过增加左心室短轴缩短率和舒张期左心室厚度，降低室质量、舒张末期左心室内径和收缩末期左心室内径，有效地保护了心功

【参考文献】