EMPs及内涵miR-155在Humanin抗高糖诱导的血管内皮细胞凋亡中的作用

Diabetic vascular complications are the main causes of death and disability in patients, while currently lacking the effective drugs. Humanin is a kind of linear polypeptide of 24 amino acids. Our previous studies found that Humanin can reduce the cell apotosis induced by HG treatment in human umbilical vein endothelial cells(HUVECs). Recently, We also found that Humanin is able to decrease the high glocuse (HG)-induced release of endothelial microparticles(EMPs). It were well known that EMPs carried many miRNA and the release of EMPs was activated by calcium influx. In this proposal, We hypothesize that Humanin can decrease [Ca2+]i by down-regulating STIM/Orai system, and reduce the release of EMPs carrying miRNA-155, and eventually play the role of anti- apoptosis. The specific studies to test the above hypothesis are: 1,Since Humanin can decrease the HG-induced release of EMPs, whether it decreases [Ca2+]i by down-regulating STIM/Orai system. 2, Since EMPs carrying miRNA-155 can promote apoptosis, does Humanin Play the role of anti-apoptosis through this pathway ? We expect that our studies could explain the mechanism of Humanin’s anti-apoptosis effect at the molecular level, and provide the theoretical basis for new clinical medication.

糖尿病血管并发症是患者致死、致残的主要原因，目前缺乏有效药物。Humanin是24个氨基酸组成的线性多肽，前期研究发现，Humanin能够明显减少脐静脉内皮细胞（HUVECs）的凋亡，并可能与减少内皮细胞微粒（EMPs）释放有关。已知EMPs释放依赖于钙离子浓度，且EMPs携带大量miRNA。由此我们假设：Humanin通过下调STIM/Orai 抑制钙内流，减少EMPs及其携带的miRNA释放，减少高糖诱导的HUVECs凋亡。为证实上述研究假设，我们将进一步探讨：1、Humanin是否通过下调STIM/Orai 抑制高糖诱导内皮细胞钙内流、减少EMPs释放；2、Humanin是否通过减少EMPs及其携带的miRNA-155发挥抗细胞凋亡作用？预期本研究能从分子水平解释Humanin抗高糖诱导的内皮细胞凋亡的作用机制，并为临床新药物治疗提供理论依据。

糖尿病血管并发症是患者致死、致残的主要原因，目前缺乏有效药物。Humanin是24个氨基酸组成的线性多肽，我们前期研究发现，Humanin能够明显减少高糖条件下脐静脉内皮细胞（HUVECs）的凋亡，此种保护作用可能与减少内皮细胞微粒（EMPs）释放有关。EMPs是传递miRNAs的载体，携带大量包括miRNA在内的生物信息，其从细胞内释放至胞外的过程依赖于钙离子浓度。为进一步探索Humanin对高糖下内皮细胞的保护机制，我们推测：1、Humanin通过下调STIM/Orai 抑制钙内流，减少EMPs及其携带的miRNA释放，进而减少高糖诱导的HUVECs凋亡。通过观察Humanin是否通过下调STIM/Orai 抑制高糖诱导内皮细胞钙内流，我们发现HNG通过缩短STIM1/ORAI1通道开放的时间，减少细胞外钙内流过程的胞质高钙总量，抑制钙超载，从而改善高糖诱导的HUVECs凋亡，发挥细胞保护作用。2、通过共聚焦显微镜可以观察到EMPs的存在，并且内皮细胞可以摄取EMPs，HNG干预后，EMPs的表达水平降低。本课题组发现：1、胞外钙内流过程中，高糖处理增加area（胞质高钙总量），延长t2（外钙内流通道开放时间），HNG干预能减少高糖引起的area增加，缩短t2，高糖能通过影响STIM1蛋白，而不是通过影响ORAI1蛋白增加外钙内流，增加外钙内流，但是ORAI1蛋白在外钙内流的过程中不可或缺。HNG抑制高糖引起的外钙内流与STIM1蛋白有关。 2、相比于control组，高糖组促进HUVECs释放的EMPs中miR-155的表达显著增加，HNG干预后，EMPs中miR-155的表达降低，HNG通过调控细胞微粒和细胞及微粒中miR-155发挥抗高糖诱导的内皮细胞凋亡作用。本研究进一步解释了Humanin抗高糖诱导的内皮细胞凋亡的作用机制，HNG可能是治疗心血管疾病、保护内皮细胞的有效药物，可以作为一种新的糖尿病临床治疗药物，为糖尿病血管并发症的临床治疗提供新的治疗药物提供理论依据。