莱菔硫烷抑制miR-18a表达促进血管生成及其对缺血性心脏病的改善作用

Promoting angiogenesis can improve myocardial ischemia resulting from coronary heart disease (CHD). Our previous study found that serum miR-18a level in CHD patients was as 11 folds as health control, and miR-18a can inhibit angiogenesis in vitro human aortic endothelial cells (HAEC). It has been confirmed that p53 can inhibit miR-18a in the transcriptional level, and phytochemical sulforaphane (SFN) is one of the most effective p53 inducers. However, whether SFN can inhibit miR-18a expression and promote angiogenesis so that alleviate ischaemic heart disease, remains unknown. To address this issue, firstly, in vitro HAEC we will explore whether SFN can promote angiogenesis via inhibiting miR-18a expression. Then, in the Guangdong Coronary Artery Disease Cohort we will estimate the association of baseline serum miR-18a status and SFN intake with risks of cardiovascular disease (CVD) mortality, all-cause mortality and nonfatal myocardial infarction during a median follow-up of 6 years, to determine the predictive role of serum miR-18a in CHD adverse events and the protective effect of SFN. Finally, human arterial rings (hAR) and rat myocardial ischemia models will be applied to verify whether SFN can alleviate myocardial ischemia via p53-miR-18a-angiogenesis channel.

促进血管生成可改善冠心病（CHD）所致心肌缺血，我们前期研究发现CHD患者血浆miR-18a水平是健康对照组11倍，人主动脉内皮细胞（HAEC）研究提示miR-18a可抑制血管生成。p53转录抑制miR-18a已被证实，而植物化学物莱菔硫烷（SFN）是最有效的p53诱导物之一，但SFN可否通过诱导p53而抑制miR-18a表达，重塑血管生成，进而缓解缺血性心脏病进展未见报导。本项目拟首先用HAEC模型，探讨SFN可否通过诱导p53而抑制miR-18a转录，从而促进血管生成。然后在已建立的“广东冠心病队列”中分析CHD患者血浆miR-18a、膳食SFN摄入与6年内心源性、全因性死亡及非致死性心梗事件间关联，明确血浆miR-18a对CHD不良事件发生预测作用及SFN保护效应。最后，采用人脐动脉环、大鼠心肌缺血模型验证SFN可否通过p53-miR-18a-血管生成途径缓解缺血性心脏病进展。

缺血性心脏病（ischemic heart disease, IHD)是全球范围内主要死因构成，治疗性血管生成是防治IHD的一个重要靶点，因此从膳食中寻求可调控该分子靶的活性物质，探讨其保护作用机制，可为改善 IHD提供一定科学依据。本研究首先采用人主动脉血管内皮细胞（HAECs）证实miR-18a具有抑制血管生成作用，miR-18a mimics、inhibitor 转染组与对照组相比miR-18a表达量分别显著增加 608倍和下降 69%（P<0.05），miR-18a mimics干预后细胞迁移和管腔样结构形成能力分别降低60%、52%（P<0.05），而miR-18a inhibitor组细胞迁移、黏附及管腔样结构形成能力则分别增加了100%、43%和84%（P<0.05）。进一步在人原代脐静脉内皮细胞（HUVECs）中，我们证实常氧及低氧（1% O2）条件下，SFN对血管生成均发挥双向调节作用，膳食可达剂量（＜5μM）SFN可促进血管生成，过高剂量（＞10μM，药理浓度）则可抑制血管生成。与对照组相比。常氧下2.5μM SFN干预组HUVECs的细胞增殖、迁移、官腔样结构生成能力分别增加了61%、41%、36%（p＜0.05），而低氧下则分别增加115%、29%、48%（p＜0.05）。机制研究我们证实SFN可抑制血管内皮细胞miR-18a表达，并伴有p53表达上调，而采用miR-18a inhibitor干预则显著拮抗了SFN对血管生成的诱导效应，提示p53-miR-18a可能介导了SFN的促血管生成作用。在大鼠心肌缺血模型中我们发现与心肌缺血模型组相比，SFN干预后心梗面积降低了26%、灶性梗死周围微血管密度则上调40%，并伴有心功的显著改善（p＜0.05）。研究结果提示适宜剂量SFN促进血管生成的效应表明其在治疗性血管生成方面有一定应用前景，但需要慎重考虑其暴露的适宜剂量范围，并且需要更多体内研究进一步验证。