MicroRNA参与SCN5A基因转录后调控机制的研究

SCN5A基因编码心肌细胞钠通道的α亚基，该基因的改变与一类具有遗传倾向容易导致猝死的心脏病有关。microRNA是一种小分子的非编码RNA，近年来发现其在心血管疾病的发病机制中起重要调控作用，但目前还没有microRNA参与SCN5A基因转录后调控的研究报道。我们的前期研究发现中国汉族人SCN5A基因C6995T与Brugada综合征密切相关，并影响SCN5A基因转录后的调控。生物信息学预测发现该碱基位点区域与hsa-miR192和has-miR215作用的序列重叠，以上述发现为基础，本项目拟从SCN5A基因转录后调控模式入手，通过报告基因检测荧光素酶活性的变化来验证SCN5A3'非编码区是否存在microRNA作用的靶序列；膜片钳技术检测microRNA作用前后钠电流变化；western blot研究其对钠通道蛋白表达的影响，为研究SCN5A相关疾病的发病机制及防治提供新的思路。

SCN5A是编码心脏钠离子通道Nav1.5蛋白的一个非常重要的基因，SCN5A基因的突变会导致包括房颤在内的多种心律失常的发生。MicroRNAs是一类非编码小RNAs，主要通过抑制蛋白的转录和翻译来影响多种蛋白的表达水平。目前的研究表明，miRNAs参与多种的疾病的发生机制，然而，miRNAs对SCN5A的影响目前未见报道。本课题中，我们首先通过生物信息学预测，预测到miR-192-5p与SCN5A 3’UTR区域有结合位点，我们通过双荧光素酶报告基因实验确定了miR-192-5p可以与SCN5A 3’UTR区域结合并影响其表达。进一步，我们通过荧光定量PCR实验和western blot实验证明，miR-192-5p可以显著降低SCN5A的转录和翻译水平。为了研究miR-192-5p对心脏电生理活动的影响，我们进行了膜片钳实验，实验结果显示，miR-192-5p可以显著降低心脏钠通道电流强度。并且，对AF病人的组织切片进行免疫组化和原位杂交的实验结果显示，相较于对照组而言，AF病人中的miR-192-5p的表达水平显著升高，SCN5A蛋白的表达水平显著下降。以上的研究结果说明，miR-192-5p可以通过与SCN5A基因3’UTR区域结合，一直SCN5A基因的转录和翻译水平，进而影响心脏的钠电流强度，影响AF的发生和发展。上述结果表明miR-192-5p在Nav1.5的转录后调控起着重要作用，为由SCN5A基因引起的心律失常疾病提供了新的治疗靶点。