miR424和miR424*在法洛氏四联症中的角色及作用机制研究

法洛氏四联症是一种严重的先天性心脏病，目前发病机制不明。微小RNA（miRNA）是内源性小RNA分子，负调控基因的表达，参与生物体的发育。研究显示miRNA在心脏发育过程中具有重要作用，但未确定哪些miRNA参与了先天性心脏病的发生。我们应用miRNA芯片检测了法洛氏四联症患者心脏组织，获得了miRNA异常表达谱，进一步验证后发现miR424及与其来自于同一前体的miR424*在法洛氏四联症患者心脏组织中表达显著升高，并下调多个与心脏发育相关的靶基因表达。本课题拟计划：1.体外分析miR424及424*表达变化对心肌分化以及心肌细胞功能的影响；2.制备Cre诱导表达的miR424基因座位转基因小鼠，分析其对小鼠心脏发育以及心脏功能的影响；3.确定miR424及424*调控的关键靶基因。通过本研究，期望能够确定miR424及miR424*在心脏发育的地位，阐明两者在法洛氏四联症中的作用机制。

在本基金资助下，本课题研究了法洛氏四联症异常表达微小RNA miR-424/424*和miR-222在体外和体内对心脏发育的影响。研究表明，miR-424/424*的上调显著促进原代胎鼠心肌细胞的增殖，并抑制细胞的迁徙，但其上调不会影响P19细胞向心肌细胞分化；miR-424/424*可以显著抑制心脏发育相关基因NF1、HAS2以及PAX3的表达，并在临床法氏心肌样本中这些基因的表达显著降低。根据课题设计，我们制备了miR-424/424*的Cre诱导表达小鼠，通过该转基因小鼠与心脏特异表达Cre的NKX2.5-Cre小鼠杂交，在心脏中提高miR-424/424*表达约2倍，但后续的实验发现该miRNA的上调，未导致心脏发育的形态异常，可能机体存在一定的适应性调控机制，单独的miR-424/424*上调并不足以导致心脏发育的异常。miR-222在法氏患者心脏组织中也呈高表达，我们的研究发现miR-222可促进胎鼠原代心肌细胞增殖，对迁移无影响；miR-222可直接抑制ZFPM2的表达，进而抑制心肌分化maker GATA4的表达；斑马鱼中，miR-222的上调，可导致心脏环化和心室壁变薄，并抑制ZFPM2和GATA4的表达下调。总之，在本基金的资助下，我们发现miR-424/424*和miR-222在体外可以影响原代胎鼠心肌细胞的增殖、迁移以及心肌细胞分化，并作用于多个心脏发育相关基因，且miR-222的上调可以导致斑马鱼心脏形态发育的异常。另外，在本课题资助下，培养研究生2名，目前已毕业一人。发表SCI论文一篇，另有一篇在整理中。