lncRNA H-19通过调控p53蛋白表达抗小鼠心肌缺血再灌注损伤

Prevention and treatment of myocardial ischemia reperfusion injury （IRI）is a difficult problem in current clinical. LncRNA is involved in the regulation of protein coding genes, But role of lncRNA in myocardial ischemia reperfusion injury are still unclear. Our study found that the expression of lncRNA H-19 in the model of IRI and myocardial cell apoptosis induced by H2O2 was significantly downregulated, and H-19 inhibited cardiomyocytes apoptosis induced by H2O2. P53 protein is a tumor suppressor protein, which can directly participate in the apoptotic program from the cytoplasm. We also found that H-19 can affect protein expression levels of p53. To prove H-19 can against myocardial ischemia reperfusion injury is through the regulation of p53 protein, this project intends to reseaech: 1) Effect of H-19 on apoptosis of myocardial cells. 2) Effect of H-19 on myocardial ischemia reperfusion injury. 3) Effects of H-19 on the mitochondrial apoptosis pathway. 4) Study on the mechanism and action of H-19 on p53 gene expression. This research will define the function of lncRNA H-19 on myocardial ischemia reperfusion injury, and provide the new ideas and methods for prevention and treatment of myocardial ischemia reperfusion injury.

心肌缺血再灌注损伤的预防和治疗是目前临床的难点问题。lncRNA参与了对编码蛋白基因的调控，但lncRNA在心肌缺血再灌注损伤中的作用和机制目前仍不清楚。我们在前期研究中发现小鼠心肌缺血再灌注损伤模型和H2O2诱导的心肌细胞凋亡模型中lncRNA H-19的表达显著下调，且H-19能够抑制H2O2诱导的心肌细胞凋亡。p53蛋白是一种肿瘤抑制蛋白，能直接从胞质参与细胞凋亡程序。前期研究发现H-19能够影响p53蛋白的表达水平。为证明H-19是通过调控p53蛋白抗心肌缺血再灌注损伤，本课题拟进行：1）研究H-19对心肌细胞凋亡的作用；2）研究H-19对心肌缺血再灌注损伤的作用；3）研究H-19对线粒体凋亡途径的的影响；4）研究H-19调控p53基因表达的作用及其机制。本研究将明确lncRNA H-19在心肌缺血再灌注损伤的作用，为心肌缺血再灌注损伤的预防和治疗提供新的靶点和策略。

缺血性心脏疾病仍是全球发病率和死亡率最高的疾病之一。目前，虽然对心脏疾病的研究取得了很大的进展，但是仍不尽人意。长链非编码RNA（Long non-coding RNAs，lncRNAs）在许多心血管疾病中扮演着重要的角色。本项目的研究目的是探究lncRNA H19参与心肌缺血再灌注损伤调控的作用。本项目通过系列研究发现：（1）H19在缺血再灌注损伤小鼠心脏和过氧化氢处理的心肌细胞中表达下调，并且H19可以减轻心肌缺血再灌注损伤和过氧化氢诱导的心肌细胞凋亡；利用siRNA将H19沉默后表现出相反的作用。（2）H19通过何种机制调节细胞凋亡保护缺血再灌注损伤的机制尚不清楚。我们首次发现H19通过碱基互补机制竞争内源性miR-877-3p发挥功能。我们发现miR-877-3p在缺血再灌注损伤小鼠心脏和过氧化氢处理的心肌细胞中表达上调；同时，miR-877-3p可以加重心肌缺血再灌注损伤和细胞凋亡；相反，miR-877-3p的反义核苷酸AMO-miR-877-3p可以逆转mIR-877-3p的作用。（3）通过进一步研究证实，Bcl-2是miR-877-3p的下游靶点，miR-877-3p可以通过与任一Bcl-2 mRNA 3’非翻译区的两个结合位点结合抑制Bcl-2 mRNA和蛋白质的表达，miR-877-3p可通过Bcl-2和它介导的线粒体凋亡途径发挥作用。（4）最后，我们发现H19能够降低小鼠缺血再灌注损伤心脏Bcl-2/Bax mRNA和蛋白质的比率；减少细胞色素c从线粒体的释放；减少caspase-9 和 caspase-3的激活，进而减轻细胞凋亡和心肌缺血再灌注损伤。并且H19的这些保护性作用能够被过表达的miR-877-3p取消。通过本项目的研究，我们首次揭示了H19对心肌缺血再灌注损伤中心肌细胞凋亡的调控作用及其可能的作用机制。此外，本项目发现了miR-877-3p在心肌缺血再灌注损伤中的作用。这些结果不仅拓展了我们对心肌缺血再灌注损伤发病机制的认识，为再灌注损伤的防治提供了新的理论依据，并有助于促进新型抗心肌缺血再灌注损伤药物的研发。