动脉钙化发生过程中相关miRNA的时空表达谱及功能研究

miRNA做为重要的调控因子参与各种病理和生理过程，与心血管疾病、糖尿病以及肿瘤等疾病的发生发展密切相关，可能成为疾病临床早期诊断指标及治疗的新靶标。目前，miRNA 是否参与动脉钙化过程尚不清楚。本课题旨在应用护骨素基因敲除小鼠动脉钙化动物模型，筛选与动脉钙化发生过程中相关的miRNA时空表达谱，获得与动脉钙化密切相关的miRNA分子，在细胞及整体水平明确相关miRNA 在动脉钙化过程中的作用及其相关机理，阐明抗动脉钙化药物二膦酸盐是否能通过影响与动脉钙化相关miRNA的表达来发挥其药理作用，探索血清miRNA 作为动脉钙化诊断标志物在临床应用的可能性。课题的完成能获得与动脉钙化发生密切相关的miRNA 分子，进一步阐明该类疾病的分子病理机制，并为临床动脉钙化防治提供新的诊断指标和潜在治疗靶点。

动脉钙化作为心脑血管疾病高发病率及高死亡率的重要因素之一，与骨形成过程类似，发生的关键环节是血管平滑肌细胞向成骨样细胞的分化。有研究发现miRNA参与了成骨过程的调控，miRNA可能通过调控某些钙化相关基因表达，进而影响动脉钙化的进程。基于此，课题组在项目81170807的资助下系统研究了与动脉钙化进程密切相关的miRNAs谱，取得了一系列原创性的研究结果。.1. 建立OPG基因剔除自发血管钙化小鼠模型和小鼠主动脉平滑肌细胞钙化模型，通过动物和细胞两种模型首次获得动脉钙化相关的miRNA时空表达谱，并经qPCR验证获得包括miRNA-32-5p、miRNA-125-5p等8个可能与动脉钙化密切相关的miRNAs。.2. 通过改变相关miRNA的表达水平，从细胞和整体层次观察miRNA对动脉钙化形成的影响。研究发现上调或下调miR-32-5p水平能够明显增加或减少细胞钙化的生物标记物如ALP、BMP2、OPN、MGP、RUNX2等的表达和细胞钙含量，表明miR-32-5p能够促进平滑肌细胞钙化进程。.3.采取TargetScan和miRanda靶点预测结合荧光素酶检测技术，证实miR-32可能通过靶定PTEN-3’UTR来激活MVSMCs中的PI3K-Akt通路，从而提高RUNX2的表达和磷酸化，促进细胞钙化；研究也证实miR-32还可通过靶向GATA6和Tob1促进平滑肌细胞钙化进程。 . 4.首次证实人血浆中存在miRNA-32-5p，且其在冠脉钙化患者血浆中水平明显升高, 50-80岁年龄区间的冠脉钙化患者血浆中的miR-32-5p与ALP水平呈正相关性。.5.观察唑来膦酸抗相关miRNA表达的变化，发现唑来膦酸能够下调MVSMCs中miR-32、ALP和RUNX2的表达来抑制细胞钙化的进程，miR-32可能是唑来膦酸防治血管钙化的潜在靶点。.课题首次获得动脉钙化的microRNA时空表达谱；证实了miR-32可通过调控RUNX2、GATA6和Tob1的表达促进平滑肌细胞钙化进程；首次揭示冠脉钙化患者血浆中miRNA-32-5p水平明显升高，可能成为新的冠脉钙化患者钙化诊断指标；发现miR-32可能是唑来膦酸防治血管钙化的潜在靶点。该项目的完成为动脉钙化类疾病防治提供了新的理论基础，并为临床防治提供了新的诊断和干预指标。