miR-335-3p-FOXP2对遗传性牙龈纤维瘤病的调控机制

HGF (Non-syndromic Hereditary Gingival Fibromatosis), characterized by gingival fibrous overgrowth, is a monogenic inherited disease. The exterior phenotype of HGF families are the same although the apparent genetic heterogeneity of HGF. Based on a novel bioinformatics analysis method, we find the miRNA, miR-335-3p, which was predicted to be the most potent miRNA that can regulate not only 85 pro-fibrotic genes summarized from a great quantities of papers, but also 79 up-regulated genes expressed in HGF gingival tissues. We also found that, FOXP2, transcription factor, is not noly one of the top 5 up-regulated genes expressed in HGF gingival tissues, but also contain as many as 5 potential binding sites of miR-335-3p in its 3’UTR region, implying that FOXP2 is very likely one of the target genes of miR-335-3p. Accordingly, we will further investigate the expression of miR-335-3p and FOXP2 in HGF gingival tissues and cells, the regulatory mechanism of miR-335-3p and FOXP2 in the progress of gingival Epithelial-Mesenchymal Transition and Fibroblast-Myofibroblast Transition and the performance of miR-335-3p and FOXP2 in fibrosis.

非综合征型遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)，是一种以牙龈纤维增生为特征的单基因遗传病。虽然具有明显的遗传异质性，但最终表型一致。本研究采用新的生物信息学分析方法找到miR-335-3p，不仅对85个通过大量文献汇总的具有明确促纤维化作用的基因，具有最大范围的调控作用，而且对79个在HGF牙龈组织中表达异常升高的基因，也近乎具有最大范围的调控作用。同时前期研究表明，转录因子FOXP2不仅是在HGF病人牙龈组织中表达升高最明显的前5个基因之一，而且其3’UTR中包含有多达5个miR-335-3p的潜在靶位点，提示其很有可能是miR-335-3p的靶基因。因此，本研究将以miR-335-3p-FOXP2为核心，进一步探索miR-335-3p和FOXP2在HGF病人牙龈中的表达，在牙龈上皮-间充质转化、间充质中成纤维细胞向肌成纤维细胞转化过程中，所发挥的调控机制，以及对纤维化的最终作用效果。

遗传性牙龈纤维瘤病(Hereditary Gingival Fibromatosis, HGF)是一种罕见的以牙龈组织弥漫性、渐进性纤维增生为特征的良性病变，严重影响功能及美观，且治疗后复发率高。HGF遗传方式以常染色体显性遗传为主，并具有高度遗传异质性，且病因不明，因此，非常有必要找到一个广谱的抑制纤维化因子。. 本研究创新性的建立了一种简单而高效的生物信息学分析方法，预测出miR-335-3p，不仅对85个通过大量文献汇总的具有明确促纤维化作用的基因，具有最大范围的调控作用，而且对79个在HGF牙龈组织中表达异常升高的基因，也近乎具有最大范围的调控作用。体外及体内的实验验证结果表明，miR-335-3p确实具有显著的抑制纤维化效应。在HGFs中其参与的调控机制为，抑制牙龈成纤维细胞向肌成纤维细胞转化，并通过负性调控促纤维化网络Ras/SOS1、Wnt/β-catenin、TGFβ/SMAD等信号通路中的关键介导分子，以抑制ECM不同组分的合成。因此，miR-335-3p有望成为治疗HGF的重要靶标。. 另外，长期以来，细胞内钙离子信号的失调，被认为与牙龈增生有着密切的关系。我们综述了所有综合症型HGF的致病基因，结果发现，多个钾离子通道(KCNQ1, KCNH1, KCNJ8, ABCC9)的得功能性突变导致的综合征中，都带有牙龈增生或牙龈纤维瘤的表型。我们选取KCNQ1作为目标分子，结果发现，KCNQ1在HGF病人中异常高表达，外向钾电流增强，并通过膜电势的变化，导致Ras在细胞膜簇集，并激活下游Ras/MAPK/AP-1信号通路，导致纤维化反应。我们的研究结果，首次将异常激活的钾离子通道与HGF病因学研究联系起来，并阐明了其中的致病机制。