microRNA在心房颤动电重构中的调控网络研究

心房颤动严重威胁着人类健康。microRNA参与心脏重塑的诸多病理过程，本课题前期结果显示心房颤动时miR-328、miR-223和miR-664表达显著上调，且具有多个调控离子通道表达的种子序列，因此这些miRNAs具有参与心房颤动电重构形成的潜力；而且发现尾静脉注射miR-328抑制剂（antagomiR）能够降低心房颤动的发生率，是治疗心房颤动的潜在靶点。在此基础上，本项目将应用分子生物学、电生理等技术研究如下内容：（1）心房颤动时引起miR-328、miR-223和miR-664表达异常的上游转录因子调控机制；（2）miR-328（已完成）、miR-223和miR-664对心房颤动时离子通道重构的调控机制；（3）评价多靶点miRNAs（miR-328、miR-223、 miR-664）反义核苷酸技术对实验性心房颤动的治疗效果，为开发具有"一药多靶"潜力的基因及药物治疗提供新的思路。

心房颤动严重威胁着人类的健康，可并发于许多其他的心脏疾病，如心肌肥厚、冠心病、风湿性心脏瓣膜病，也可不伴有器质性心脏病即特发性心房颤动，因此深入研究心房颤动的分子新机制，针对新靶点寻找更有效的防治措施对降低心房颤动发病率和病死率，减轻家庭和社会的经济负担具有重要的社会意义。microRNA (miRNA) 在心脏疾病的研究中取得了重要进展，研究证实多种 miRNAs (miR-1、miR-133 等)通过影响离子通道蛋白的表达在心力衰竭、心肌缺血以及血管生成中起关键的调控作用。本项目应用microarray和real time PCR分别在犬实验性心房颤动模型和心房颤动患者的心房肌组织中确定心房颤动的特征性表达谱。其中以miR-328的升高最为明显，miR-328通过抑制其靶基因CACNA1C和CACNB1的转录后翻译的过程，显著降低Cav1.2和Cavβ1的蛋白表达，降低L型钙通道电流，加重钙超载，最终进一步恶化心房颤动。在此基础上我们深入研究了心房颤动时miRNA发生异常改变的分子机制，研究发现，NF-κB在心房颤动时显著升高并且在miRNA上游转录因子调控区存在NF-κB的多个结合位点。通过EMSA和ChIP实验进一步证实心房颤动时NF-κB的升高是引起miRNA表达异常的直接因素。.心房颤动机制的复杂在于其常并发于多种器质性心脏疾病（如心肌肥厚和急性心梗），因此发现心房颤动相关miRNAs在上述疾病中的作用尤为重要。我们发现miR-328通过抑制其靶基因SERCA2a的表达来增加Calcineurin、NFATc3的表达从而促进心肌肥厚的进一步恶化，miR-223通过抑制其靶基因KCND2的表达来增加心律失常的易感性。并且它们的反义核苷酸均具有纠正上述病理改变的潜力，这为减少器质性心脏病并发心房颤动和提高预后效果的研究提供新思路，为开发“一药多靶”的基因治疗奠定了理论基础。