MicroRNA 10a/10b通过调控Insig2参与肝脏胆固醇代谢的机制研究

Clinical studies have revealed that hypothyroidism is usually accompanied by hypercholesterolemia, while hyperthyroidism is frequently associated with reduced cholesterol levels. Therefore, thyroid dysfunction serves as an ideal and unique model to study cholesterol metabolism. Recently, evidence is mounting on microRNAs’ role in lipid metabolism. In an effort to identify microRNAs involved in cholesterol metabolism, we analyzed the serum microRNA profiles of euthyroid, hyper and hypo-thyroid patients. MicroRNA 10a/10b were shown to change significantly among them. T3 was confirmed to up-regulate the expression of microRNA 10a/10b in Hep3B cell line. Further bioinformatics analysis revealed that Insig2—an important regulator of cholesterol metabolism, is a target of microRNA 10a/10b. Next, we will study the molecular mechanism how microRNA 10a/10b is regulated by T3, and how hepatic cholesterol metabolism is influenced by microRNA 10a/10b and Insig2, so as to seek new targets for treating dyslipidemia.

临床研究发现，甲状腺功能减退症往往合并高胆固醇血症，而甲状腺功能亢进症则经常伴有血胆固醇水平的降低。因此，甲状腺功能异常疾病可以作为研究胆固醇代谢的特殊模型。近年来microRNA（miRNA）在脂代谢中的作用备受重视。为寻找新的参与胆固醇代谢的miRNA，我们比较了甲状腺功能正常、亢进和减退患者的血清miRNA表达谱，发现miR-10a/10b的表达差异显著。后续研究发现，甲状腺激素能够上调肝细胞中miR-10a/10b的表达。生物信息学分析提示， miR-10a/10b可能调控胆固醇合成代谢的重要因子——胰岛素诱导基因2(Insig2)。 本研究拟通过进一步的细胞实验和动物实验，阐明甲状腺激素调控miR-10a/10b表达的分子机制以及miR-10a/10b通过调控Insig2进而参与肝脏胆固醇代谢的具体通路，从而为脂代谢紊乱相关疾病的治疗寻找新的作用靶点。

项目的背景：目前甲状腺功能异常（甲状腺功能亢进症和甲状腺功能减退症）的发病率逐年增加，这类患者往往合并糖脂代谢异常以及心功能的异常，而这些并发症通常会加重病情，并且影响预后。因此，对甲状腺功能异常患者糖脂代谢异常以及心功能异常发病机制的研究具有临床应用价值。近年来研究发现，microRNA（miRNA）参与了机体的各种生命活动，不仅在糖脂代谢中发挥着重要作用，而且和很多心脏疾病的发生密切相关。因此，我们推测在甲状腺功能异常患者中，一些特异的miRNA可能参与了并发症的发生，并有可能成为新的诊断指标以及治疗靶点。.主要研究内容：通过检测甲状腺功能正常、亢进和减退患者的血清miRNAs表达谱，寻找差异表达miRNAs，重点分析和糖脂代谢及心功能有关的miRNAs。另外还收集了一批正常对照、甲亢、甲亢心脏病患者的血清，用Real-time PCR检测与心脏功能相关的重要miRNAs的表达，并分析上述血清miRNAs表达与糖脂代谢、甲状腺激素水平以及心脏形态及功能指标的相关性。我们还构建了甲亢及甲减的小鼠模型。检测了上述小鼠模型血清及靶器官中miRNAs的表达，并进一步探讨了甲状腺激素调控miR-1a进而影响甲亢及甲减小鼠心脏结构和功能的机制。 .重要结果：在甲亢患者中，血清miR-1a的相对表达与血清游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）和游离甲状腺素（FT4）水平呈显著正相关，与促甲状腺激素(TSH)水平则呈显著负相关。MiR-1a mimics刺激心肌细胞株后发现miR-1a升高，超极化激活环核苷酸门控通道（HCN2）下降，miR-1a inhibitor刺激心肌细胞株后发现miR-1a降低，HCN2升高。.关键数据：甲亢患者及小鼠模型中，血清miR-1a均显著升高。而甲亢心脏病患者血清miR-1a水平则显著低于甲亢患者。.科学意义：我们发现血清miR-1a的表达不仅和甲状腺激素水平显著相关，而且与甲亢患者心脏形态及功能的变化密切相关，因此我们推测miR-1a可能成为临床上甲亢心脏病诊断的一种新型血清标志物。此外，甲状腺激素可能是通过miR-1a调控HCN2表达，从而影响心脏结构和功能的变化。因此，miR-1a调控HCN2的通路也可能成为甲亢心脏病的治疗靶点。