内皮微颗粒携带的miR-26靶向调控CSE-H2S系统在糖尿病内皮功能损伤的作用机制

Dysfunction of vascular endothelial cells is the initiating factor of the development of diabetic vascular dysfunction. Endothelial microparticles (EMPs) are markers of endothelial injury, which can also serve as a carrier of miRNAs to regulate endothelial function. However, the exact mechanism of miRNAs-containing EMPs in diabetic vascular endothelial dysfunction has not yet been elucidated. We previously published articles reported that cystathionine -γ- lyase/ hydrogen sulfide (CSE/H2S) system has extensive cardiac protection effect. We have found that miR-26 expression in serum EMPs was significantly higher in diabetic patients compared with normal controls using miRNAs arrays，and bioinformatics predicted the target genes of miR-26 was CSE. Moreover, CSE/H2S system impairment could aggravate high glucose induced endothelial cell injury. Based on these, we assumed that "miR-26 in EMPs targeted CSE/H2S system in endothelial cells, which would aggravate the diabetic vascular endothelial injury", we would observe the relationship between miR-26 in EMPs and vascular endothelial function under high glucose environment in animals, cells, tissues and molecules levels, and to explore its regulatory mechanism involving CSE/H2S system and its related MAPK/NF-κB signaling pathway. Our research may provide new clues and intervention targets for the treatment of diabetic endothelial dysfunction.

血管内皮功能紊乱是糖尿病血管病变的始动环节。内皮微颗粒（EMPs）是内皮损伤的标记物，可携带miRNAs介导细胞间信号传导，参与调控内皮细胞功能。然而，EMPs携带miRNAs参与糖尿病血管内皮损伤的机制尚未阐明。前期我们发表文章报道，胱硫醚-γ-裂解酶/硫化氢（CSE/H2S）系统具有广泛的心脏保护作用。我们通过基因芯片筛查发现糖尿病患者EMPs的miR-26较正常明显升高，生物信息学预测miR-26靶基因是CSE，而CSE/H2S系统受损加重高糖诱导的内皮细胞损伤。基于此，我们提出“EMPs携带的miR-26靶向调控内皮细胞的CSE/H2S系统，加重糖尿病血管内皮损伤”的假设，从动物、细胞、分子多层次观察高糖环境下EMPs携带miR-26对血管内皮功能的作用，探讨EMPs/miR-26调控CSE/H2S系统及下游MAPK/NF-κB通路机制，为糖尿病内皮功能障碍的治疗提供新干预靶点。

内皮微颗粒（EMPs）携带miRNAs参与糖尿病血管内皮损伤的机制尚未阐明。前期我们发表文章报道，胱硫醚-γ-裂解酶/硫化氢（CSE/H2S）系统具有广泛的心脏保护作用。我们从动物、细胞、分子多层次观察高糖环境下EMPs携带miR-26对血管内皮功能的作用，探讨EMPs/miR-26调控CSE/H2S系统及下游MAPK/NF-κB通路机制，为糖尿病内皮功能障碍的治疗提供新干预靶点。研究工作在前期研究基础上，取得一定的进展，围绕内皮微颗粒和糖尿病内皮功能障碍机制的研究，进一步扩展至临床研究及临床危险因素筛查与预测。在基金资助下发表SCI论文11篇（最高影响因子15.3分），其中第一作者/通讯作者（含共同）SCI论文10篇，共计引用40次。.按照本项目的研究计划，在前期miRNA芯片和生物信息学分析的基础上，完成qPCR检测大鼠血清 miR-26的实验；糖尿病大鼠血清EMPs 水平、EMPs 中miR-26 表达、胸主动脉中CSE 表达/H2S 含量、MAPK（p38，ERK1/2，JNK）、NF-κB 表达水平的检测与相应的细胞干预实验；进一步发现外源性抗衰老蛋白Klotho可以拮抗这一损伤反应，大大拓宽我们对糖尿病心肌病机制和防治靶标的认识，并将相关因子在神经系统疾病中的分布与浓度进行验证；.针对心血管病的危险因素筛查，以代谢性因素和内外环境因子对心血管疾病的关联作为抓手，采用环境关联分析研究（EWAS）方式，筛选出新型环境因子和抗氧化因子跟心血管疾病的关联，为后期进一步扩展糖尿病心血管并发症的机制探讨和治疗靶点开发提供实验依据；通过对大样本临床队列人群进行观察，明确了长期的空腹血糖变异性与心血管早期功能障碍及大脑海马体完整性下降的相关性，从血糖变异的角度，创新性的提出了在中年人群中血糖与大脑海马体早期损伤的关联；跳出糖尿病心血管损伤的“高糖”毒性，聚焦在糖尿病患者的其他代谢异常例如血清镁离子水平，饮食中碳水化合物比例，基线收缩压及脂质代谢异常等方面，大大丰富我们对以糖尿病为核心的代谢性心血管疾病的发病机制和防治靶标的认识，为后续研究提供了新的方向和突破。