低硒诱导的Wnt/β-catenin/miR-29a正反馈环路在克山病心肌重构中的作用及机制研究

Keshan disease (KD) is an epidemic cardiomyopathy with unknown etiology. Selenium deficiency is considered to be one environmental risk factor. However, its specific molecular mechanism is unknown. MiR-29a are selenium sensitive miRNA which were significant up-regulated miRNAs in low selenium induced myocardial remodeling. Previous studies have shown that the up-regulation of miR-29a can promote apoptosis and regulate the release of extracellular matrix, indicating that miR-29a might be the pathogenic factor of low selenium induced myocardial remodel. Based on the recent progress, we hypnotized that low selenium induced Wnt/β-catenin/miR-29a positive feed-back loop might be the new mechanism of myocardial remodeling. In this study, cardiomyocytes (CM) and cardiac fibroblasts (CFs) were selected as subjects. Real-time quantitative PCR, Western blotting, chromatin coprecipitation and reporter gene technology will be used to observe the regulatory mechanism of Wnt/β-catenin/miR-29a loop, and reveals its important role in the apoptosis of CM and the release of extracellular matrix by ECM; then transgenic animals will be utilized to clarify the role of Wnt/β-catenin/miR-29a positive feed-back loop in the myocardial remodeling. this study will further reveal the molecular mechanism of KD.

克山病（KD）是一种病因未明的地方性心肌病。硒缺乏是其环境致病因素已成共识，但其具体分子机制不明。miR-29a是我们发现的硒敏感性miRNA，在低硒诱导的心肌重构过程中显著上调，前期研究表明，其上调具有促进凋亡及调控细胞外基质释放的作用，提示其可能是低硒诱导心肌重构的致病因子。结合最新研究进展，推测存在低硒诱导的Wnt/βcatenin/miR-29a正反馈环路，而该环路激活是导致心肌重构的重要机制。为证实以上假说，本研究拟以心肌细胞（CM）及心肌成纤维细胞（CFs）为研究对象，应用实时定量PCR、免疫印迹、染色质共沉淀、报告基因等技术在细胞水平明确Wnt/βcatenin/miR-29a正反馈环路的调节机制，并揭示其在CM凋亡及CFs释放细胞外基质中的重要作用；最后应用转基因动物，从整体水平明确其在低硒诱导心肌重构过程中的关键作用。本研究的开展将进一步揭示KD发病的分子机制。

MicroRNA-29a（miR-26a）参与低硒诱导的心肌损伤，本课题首先以miR-29a基因敲除小鼠为研究对象，以野生型小鼠为对照，同步观察低硒诱导心肌损伤过程中miR-29a表达变化.情况，对比不同组间心脏形态、功能及组织学变化情况，同步检测心肌组织GPX4，CTNNPIT1，c-Myc，BCL-2表达变化确定了miR-29a在低硒诱导心肌损伤中的重要作用。进而以乳鼠心肌细胞（CMs）为研究对象，利用qRT-PCR、Western-blot、ELISA、染色质共沉淀技术、免疫荧光联合激光共聚焦技术及流式细胞等技术，确证低硒诱导的Wnt/β-catenin正反馈环路在调控miR-29a表达中的重要作用，继而通过miR-29a功能缺失及过表达明确miR-26a在低硒诱导CMs凋亡中的重要作用；以 PTEN、c-Myc，BCL-2信号通路为切入点，深入探讨其在低硒诱导CMs凋亡可能机制。之后，我们又进行拓展研究内容，以NHNES人群为研究对象，观察了硒与心衰及其预后的影响；观察了硒在阿霉素等药物所致心肌损伤中的保护作用，初步证实miR-29a在这种保护作用中的重要性。本课题的研究结果助于进一步揭示硒在克山病发病中的重要作用及其调控心肌功能的分子机制。为克山病乃至心力衰竭的综合防治提供新的靶点和策略。项目资助发表SCI论文7篇，国际会议论文1篇，待发表SCI论文4篇。培养硕士生4名，博士生2名，一名博士生在读继续从事相关研究，其余均已顺利毕业。