AFCR-miR-335-CCL5通路在心房纤维化过程中的作用及机制研究

Oxidative stress-mediated inflammation is a crucial mechanism for the development of atrial fibrillation (AF), however, the effects of current anti-inflammatory and anti-oxidant drugs remain unsatisfactory. Potential roles of Circular RNAs (circRNAs) and MicroRNAs (miRNAs) have been indicated in targeted therapy and drug discovery. We found that circRNA (AFCR) was highly expressed in the AF model and may act as a ceRNA to competitively inhibit the regulation role of miR-335 for inflammatory gene CCL5, leading to the upregulation of CCL5. Hence, we speculated that AFCR siRNA and miR-335 mimics may be underlying drugs for AF. Nevertheless, the involvement of AFCR-miR-335-CCL5 in the development of AF is unclear. Therefore, we aimed to explore the relationship among AFCR, miR-335, and CCL5 and their influence and mechanism on the proliferation of cardiac fibroblasts and AF by silencing or overexpression technique in cell and animal models. These studies may provide the theoretical basis for therapy targeting AFCR and miR-335 in AF.

氧化应激介导的炎症反应是心房颤动（房颤）发生的关键机制，但是目前抗氧化和抗炎症药物对房颤治疗的效果尚不理想。研究表明，环状RNA(circRNAs)、微小RNA(miRNAs)在靶向治疗和药物研发等方面具有巨大潜力。本课题组前期研究发现，高表达的circRNA (AFCR)可作为ceRNA竞争性阻断miR-335对炎症基因CCL5的抑制作用，促进其表达。因此，我们推测AFCR抑制剂，miR-335模拟物可能是治疗房颤的潜在药物。但是，AFCR-miR-335-CCL5通路对心房纤维化形成的作用及机理，目前仍不明确。据此，本课题拟通过构建房颤动物和细胞模型，采用分子生物学技术和手段，明确AFCR，miR-335，CCL5三者之间的关系，并进一步探讨其对心肌成纤维细胞增殖和心房纤维化形成的影响及作用机制。该项目的研究将为AFCR，miR-335靶向治疗房颤的临床应用提供理论基础和科学依据。

目的：环状RNA(circRNAs)作为一种新型的非编码RNA，调控基因的表达，参与许多疾病的发生和发展。然而，circRNAs在快速心房起搏(RAP)犬心房组织中的表达和功能仍然未知。本研究旨在阐明circRNAs在犬心房组织中的特征，并确定在快速心房起搏犬心房组织中差异表达的cirRNAs。 方法：十二只犬随机分为对照组和起搏组。起搏组中连续14天通过起搏电极以500次/分进行快速心房起搏。电生理检查后，立即取下心房组织，进行HE、masson染色以便进行组织学检查，随后通过高通量测序技术揭示cirRNAs的表达情况并进行RT-PCR验证。根据生物信息学预测结果，选择cfa_circRNA_002203作为研究对象，血管紧张素II刺激犬心房成纤维细胞建立体外纤维化模型，RT-PCR、western以及elisa分析cfa_circRNA_002203的功能。结果：我们在心房组织中共预测到15990个cirRNAs。并且，在对照组和起搏组中发现了146个差异表达的cirRNAs。我们选择了5个与房颤相关miRNA及mRNA相互作用并且差异表达的cirRNAs进行RT-PCR验证，其中4个cirRNAs通过高通量测序分析被确定。进一步GO分析显示，差异表达的cirRNAs可能参与了“细胞骨架的结构组成以及离子通道的活动”这个过程，并参与了心房的结构重构和电重构。此外，我们还探讨了房颤相关circRNA-miRNA-mRNA的交互作用，我们发现，cfa_circRNA_002203通过靶向miR-7的表达，进而影响wnt5a的功能。结论：我们通过高通量测序在犬心房组织中测定了circRNAs的表达谱，并将对照组和起搏组之间差异表达的circRNAs进行了比较。发现差异表达的circRNAs和房颤相关的miRNA及mRNA之间有广泛的交互作用，这些差异表达的circRNAs可能通过miRNA的海绵作用或其他效应参与了房颤相关基因的转录后调节，并且cfa_circRNA_002203作为ceRNA竞争性的参与miR-7对wnt5a的调节，我们的工作为进一步研究circRNAs在房颤中的作用机制奠定了坚实的基础。