LncRNA-HOXA-AS2经EZH2/miR34a调节mtTFA甲基化在 COPD肺血管内皮细胞凋亡中的作用

In our previous research, over expression of miR34a, which contributed to pulmonary vascular endothelial cells(PVECs) apoptosis via promoting methylation of mtTFA has played a significant role in the pathogenesis of COPD. However, the upstream regulatory mechanism of miR34a remains unclear in COPD. We have recently found that the level of HOXA-AS2 was obviously decreased in the lung tissue of subjects with COPD and was closely related to PVEC apoptosis. The bioinformatics software demonstrated that HOXA-AS2 could be coupled with EZH2, moreover, EZH2 has been proved to epigenetically regulate miR34a by the mediation of lncRNA. Therefore, we speculate that the complex of HOXA-AS2 and EZH2 may regulate the expression of miR34a which then control the methylation of mtTFA in COPD. In this study, we plan to demonstrate whether HOXA-AS2 can epigenetically regulate miR34a through being coupled with EZH2 to mediate the methylation of mtTFA in COPD.

我们既往研究发现miR34a通过调节mtTFA甲基化所致的肺血管内皮细胞凋亡在COPD发病中具有重要意义。但miR34a上游调控机制尚不清楚。我们近期研究发现lncRNA-HOXA-AS2在COPD患者肺组织中显著下调并与肺血管内皮细胞凋亡相关。通过生物信息学软件及文献检索发现HOXA-AS2可与EZH2结合，而EZH2可表观调控miR34a的表达且需lncRNA的介导。因而我们推测COPD中HOXA-AS2可能通过与EZH2结合调控miR34a，进而调节mtTFA甲基化。本研究从人体、动物试验和体外细胞实验入手，探讨在COPD中HOXA-AS2能否结合EZH2表观调控miR34a进而调节mtTFA甲基化，参与COPD的发病。

长链非编码RNA（Long non-coding RNA，lncRNAs）参与了肺部多种疾病的发生发展，包括肿瘤、肺纤维化及慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD，又称慢阻肺）等；而肺血管内皮细胞的凋亡与增殖在COPD的疾病进展中扮演了重要的角色。因此，本项目研究的主要目的在于探寻COPD患者肺组织中lncRNAs表达谱的改变，并对lncRNA-HOXA-AS2调控肺血管内皮细胞凋亡及增殖的作用机制进行初步探讨。在本项目中，我们通过对人体及小鼠的肺组织中lncRNAs表达谱进行对比分析，发现lncRNAs在COPD患者肺组织及肺气肿模型小鼠肺组织中出现显著的异常表达：共有353条lncRNAs在COPD患者肺组织中表达上调，有552条lncRNAs表达下调；在肺气肿小鼠模型中，有1996条lncRNAs表达显著上调，1364条lncRNAs显著下调。其中，HOXA-AS2在COPD患者肺组织中显著下调，差异倍数为9.32；而qPCR验证结果与芯片结果一致。体外实验结果显示，香烟提取物（Cigarette smoke extract，CSE）能够显著抑制HOXA-AS2在肺血管内皮细胞内的表达，减低细胞增殖，促进细胞凋亡；而过表达HOXA-AS2能够促进肺血管内皮细胞的增殖，并部分逆转或改善CSE诱导的细胞增殖能力的受损及细胞凋亡的增加。进一步研究发现，HOXA-AS2可以通过调控细胞内Notch1蛋白的表达保护CSE诱导的肺血管内皮细胞增殖功能受损。综上，我们可以得出结论，在COPD的发生发展中lncRNAs的表达谱发生了显著改变，而HOXA-AS2可以通过Notch1参与调控肺血管内皮细胞的凋亡及增殖。这为COPD发生发展的研究奠定了新的理论基础，同时也为疾病的治疗提供了新思路及发展新方向。