心肌细胞lncRNA-056298调控GAP43影响心脏内在自主神经重构在神经丛消融犬房颤再诱发中的作用及机制

The recurrence of atrial fibrillation (AF) after radiofrequency current ablation has significant influences on the long-term effect of the patients with AF, cardiac intrinsic autonomic nerve remodeling (IANR) plays an important role in the recurrence of AF, and whether cardiomyocyte regulates the function of neurocyte in microenvironment is still unclear. Long non-coding RNA (lncRNA) exhibits extensive regulatory function. According to our preliminary study, lncRNA-056298 was significantly upregulated, miRNA-185-5p which interact with lncRNA-056298 was down regulated and promoted the expression and secretion of growth association protein 43(GAP43) in atrial tissue of canine with induced AF after ganglia plexi(GP) ablation. GAP43 promoted neural axon growth and cardiac IANR, which was susceptible to inducing AF. Based on these findings, we propose the scientific hypothesis that lncRNA-056298 in cardiomyocyte regulates the cardiac IANR of induced AF by upregulating the expression and secretion of GAP43. This study intends to: 1) investigate the influence of lncRNA-056298 on cardiac IANR in canine with induced AF after GP ablation; 2) clarify the mechanism of lncRNA-056298 in regulating GAP43 which influences the growth of neural axonal in microenvironment. This study is designed to reveal the mechanism of cardiac IANR of AF recurrence after radiofrequency current ablation from the perspective of lncRNA and provides a new target for the treatment of AF recurrence.

射频消融术后房颤复发显著影响其远期疗效，心脏内在自主神经重构（IANR）是介导房颤复发的重要机制，心肌细胞是否调控心肌微环境中神经细胞的功能进而影响神经重构使房颤复发尚不清楚。lncRNA是一类具有广泛调节功能的非编码RNA，我们前期研究发现，神经丛消融犬房颤再诱发模型心房组织中lncRNA-056298表达明显上调，与其相互作用的miRNA-185-5p下调，并促进神经生长相关蛋白（GAP43）的表达与分泌，影响微环境中神经细胞轴突再生，介导心脏IANR使房颤易发。据此，我们推测心肌细胞lncRNA-056298上调GAP43，影响IANR易化房颤再发，但具体机制尚待阐明。本项目拟采用神经丛消融犬模型，研究lncRNA-056298对心脏IANR的影响，阐明其对GAP43的调控进而影响神经细胞功能的机制，为房颤复发的IANR机制提供新证据并为其防治提供新靶点。

房颤的治疗及预后仍然是心血管领域的重要难题，尽管射频消融已成为治疗房颤的重要方法，但高复发率显著影响其远期疗效，研究发现心脏内在自主神经重构（IANR）是房颤射频消融远期复发的重要机制。近年发现长链非编码RNA（lncRNA）能在表观遗传、转录及转录后水平调节基因的表达，在心脏发育和疾病发生过程中有数种lncRNA参与调节过程，并在神经系统疾病的发病中扮演重要角色。我们前期研究发现，心脏内在自主神经系统有不同程度lncRNA的表达，但对射频消融术后房颤再发的影响，至今仍无具体研究结论。本研究旨在探讨lncRNA在神经丛消融犬房颤再诱发中的分子机制，为房颤复发提供新证据并为其防治提供新靶点。本课题通过建立神经丛消融犬模型，利用高通量测序方法筛选出差异表达的lncRNA，RT-PCR验证该测序结果，提示差异表达的lncRNA与房颤再发密切相关，其中lncRNA-056298在神经丛消融犬心房组织中的表达显著增加。通过KEGG通路分析、GO分析、靶基因预测、体内外转染慢病毒及心脏电生理检查等试验发现lncRNA-056298能够促进神经丛消融犬IANR，并易化房颤再发。利用生物信息学预测、荧光素酶分析报告、Western Blot及免疫组化等技术证实GAP43是lncRNA-056298的靶基因，体内lncRNA-056298过表达后GAP43的表达也随之增加，且心房有效不应期缩短、房颤诱发率增加，同时心房出现显著的神经萌发及交感、迷走神经的分布不平衡，提示差异表达的lncRNA-056298通过调控GAP43的表达与释放，参与了神经丛消融远期心脏内在自主神经重构调节网络的关键环节。进一步的试验发现lncRNA-056298在体内和体外均能竞争性结合miRNA-185-5p，沉默lncRNA-056298后miRNA-185-5p的表达显著增加，而共感染lncRNA-056298及miRNA-185-5p的沉默慢病毒后，被敲低的miRNA-185-5p可以部分逆转lncRNA-056298低表达后对GAP43的抑制作用；与lncRNA-056298沉默慢病毒感染组比较，共感染组的GAP43表达水平上调。综合上述结果表明，lncRNA-056298通过竞争性结合miRNA-185-5p调控靶基因GAP43的表达，进而影响IANR的发生，介导射频消融术后房颤再发。