长链非编码RNA AK080112调控miR-101在心肌缺血再灌注损伤中的作用及机制研究

Myocardial ischemia reperfusion injury (IRI) usually contributes to poor prognosis, severe complication, even death of patients, and safe and effective drugs are limited in the clinic. Others and our previous studies have demonstrated that JAK2/STAT3 pathway activation can ameliorate myocardial IRI dramatically. Recently, we have discovered that lncRNA AK080112 was remarkably downregulated in myocardial IRI model and in turn, knockout of lncRNA AK080112 exacerbated myocardial IRI. Following studies have suggested that the downregulation of AK080112 was consistent with the upregulating of miR-101 and downregulation of JAK2. Moreover, a natural-occurring substance, silybin exerted anti-myocardial IRI action by upregulating AK080112. The above evidence strongly suggests that AK080112 ameliorates myocardial IRI via the miRNA101-JAK2 pathway. Our project is aimed to identify the novel of AK080112-miR-101-JAK2 signaling pathway in anti-myocardial IRI process and the cardio-protective effects of silybin, which might lay a theoretical foundation for discovering a novel anti- myocardial IRI target and developing new drugs like silybin in myocardial IRI.

心肌缺血再灌注损伤（IRI）常导致患者死亡、预后不良和严重并发症发生，且缺乏安全有效的防治药物。前期我们和他人研究证实激活JAK2/STAT3通路可显著减轻心肌IRI，近期我们发现：①lncRNA AK080112在小鼠心肌IRI后显著下调，敲除AK080112可加重心肌IRI；②心肌IRI过程中AK080112的下调同时伴随miR-101上调和JAK2表达下调；③天然物质水飞蓟宾发挥抗心肌IRI作用伴随AK080112上调。以上证据强烈提示：AK080112很可能是通过调控miRNA-101的水平，进而影响下游JAK2分子的表达在心肌IRI过程中扮演重要角色。本项目将从在体、细胞与分子水平研究阐明AK080112-miR-101-JAK2通路在抗心肌IRI和水飞蓟宾心肌保护中的作用及机制，为寻找全新的抗心肌IRI靶点和开发以水飞蓟宾为基础的心肌保护药物奠定理论基础。

研究背景：长链非编码RNA（LncRNA）是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA，不具备蛋白质编码能力。LncRNA最初被认为是基因组转录时的“噪音”，无生物学功能活性。近年来研究发现，它参与多种细胞生物过程基因的调控，从而在多种心血管疾病及病理过程，如心肌梗死，心肌纤维化以及心肌肥厚中发挥重要调控作用。我们团队通过高通量测序发现LncRNA AK080112在小鼠心肌缺血再灌注损伤(IRI)后显著下调，同时miR-34a显著上调，进而调控下游分子JAK2和STAT3磷酸化。以上证据强烈提示：LncRNA AK080112可能是心肌保护中重要靶点，其可以通过调控miR-34a及其下游JAK2/STAT3信号通路发挥抗心肌IRI作用。本项目拟研究证实LncRNA AK080112-miR-34a-JAK2/STAT3信号通路在心肌IRI中的作用及其上下游关系。.项目方法、结果、关键数据：本项目严格按照预期计划进行，成功构建了小鼠心肌缺血再灌注损伤（IRI）模型和心肌细胞缺氧复氧（HRI）模型，采用了转基因、基因敲除、Western blot、 qRT-PCR等分子生物学方法，得到一系列研究结果主要为：心肌IRI 和心肌细胞HRI后LncRNA AK080112被抑制，激活LncRNA AK080112可减轻心肌IRI 和心肌细胞HRI；而抑制LncRNA AK080112可加重心肌细胞HRI。同时，我们发现LncRNA AK080112的下调伴随着miR-34a的表达上调，进而激活下游的JAK2/STAT3通路；而过表达LncRNA AK080112逆转了该结果。我们的研究证实了LncRNA AK080112通过调控miR-34a-JAK2/STAT3通路发挥抗心肌IRI的重要作用。.项目取得的成果及科学意义：在本项目支持下，目前取得了确切丰富的结果。此外，本项目共发表SCI论文3篇，申请人为第一、通讯或参与作者。以第一发明人申请专利4份。还有一篇课题相关SCI文章正在撰写并准备投稿；培养博士研究生1名，硕士研究生4名；参加1次中华医学会胸心血管外科青年医师论坛，并做壁报交流；参加第七届盘古大血管论坛，于会上分享探讨大血管领域所取得的最新临床研究成果和经验；参加中华医学会第十九次全国胸心血管外科学术会议；参加第十届中原心脏外科论坛。