小细胞外囊泡LncRNA-AL138963在急性心肌梗死后心脏纤维化重构中的作用及机制

Reactive fibrosis during a myocardial infarction leads to progressive impairment of cardiac function and eventually to heart failure, which is mediated by fibroblasts and myofibroblasts. In the previous study, we found that plasma small extracellular vesicles of AMI patients mediated transfer of lncRNA-AL138963 promoted proliferation in neonatal rat cardiac fibroblasts. In the present study, we will explore the regulating effects of small extracellular vesicular lncRNA-AL138963 on the proliferation, migration, survival and differentiation of neonatal rat cardiac fibroblasts, and for TGFβ-Smads-CTGF signal pathway and its molecular mechanism using gene silencing technology; and demonstrate the role and mechanism of lncRNA-AL138963 in postinfarct cardiac fibrosis in an animal model of AMI. The present study will clarify the role and mechanism of small extracellular vesicular lncRNA-AL138963 in postinfarct cardiac fibrosis, and be benefit to the prevention and treatment of heart failure for patients with acute myocardial infarction.

以成纤维细胞活化为核心的心脏纤维化是导致急性心肌梗死（AMI）后心力衰竭的重要因素，但其机制未明。前期研究中我们发现AMI患者血浆中的小细胞外囊泡可通过高表达的lncRNA-AL138963促进乳鼠心脏成纤维细胞的增殖，推测小细胞外囊泡AL138963参与AMI后心脏纤维化过程。在此基础上，本课题拟通过基因沉默技术在细胞水平探讨AMI患者血浆小细胞外囊泡lncRNA-AL138963对体外培养大鼠心脏成纤维细胞增殖、迁移、凋亡、细胞功能及TGFβ-Smads-CTGF信号的调控作用及其分子机制；同时在动物水平通过功能缺失实验明确lncRNA-AL138963对AMI后心脏纤维化重构、炎症损伤及心功能的影响。本项目的实施将阐明小细胞外囊泡AL138963在心梗后心脏纤维化中的分子机制，为寻找心梗后心力衰竭防治新靶点提供科学依据。

急性心肌梗死后心脏纤维化是心梗后心力衰竭的病理生理学基础，抗心梗后心脏纤维化治疗是预防心梗后心衰的关键。心梗后心衰是以心脏成纤维化细胞活化为核心。本项目即围绕该核心进行。本研究通过高通量测序及qRT-PCR验证发现急性心肌梗死患者外周血小细胞外囊泡中lncRNA-AL138963显著升高，通过基因沉默技术，在细胞水平证明，急性心肌梗死患者外周血小细胞外囊泡lncRNA-AL138963可促进大鼠心脏成纤维细胞增殖、迁移，以及促进大鼠心脏成纤维细胞内表达α-SMA而转化为肌成纤维细胞，具有大量分泌胶原等基质蛋白导致胶原过量沉积能力，且促进了心脏成纤维细胞内以TGFβ1为核心的纤维通路蛋白的表达，但是小细胞外囊泡lncRNA-AL138963对于大鼠成纤维细胞凋亡未见影响。进一步我们对lncRNA-AL138963作用的基因进行了预测，通过顺式与反式调控分析、Pathway分析等生物信息学方法对lncRNA-AL138963进行功能预测发现，AL138963 可能通过顺式调控作用于TSC22D1 基因。TSC22D1 基因属于TSC22（TGF-β-stimulated clone-22）基因家族成员，可通过正反馈机制促进TGF-β通路，可影响炎症反应。而在人群中的研究发现，在急性心肌梗死患者外周血中，伴随小细胞外囊泡lncRNA-AL138963同时升高的还有炎性相关蛋白SIRT2与Serpina3，通过进一步的生存分析发现，以上两个蛋白均与急性心肌梗死后心力衰竭密切相关，可预测急性心梗后心脏事件，而小细胞外囊泡AL138963与急性心肌梗死后心衰以及其他心脏事件未见相关性。对于小细胞外囊泡lncRNA-AL138963影响急性心肌梗死后心脏纤维化的研究仍在进行中。综合上述结果，本研究为探讨急性心肌梗死后心脏纤维化的分子机制奠定了基础，结果将为急性心肌梗死后心脏纤维化的分子机制提供新的方向，为预防和对抗心梗后心脏纤维化提供新的分子靶点，也为心肌梗死疾病的诊断优化以及预后预测提供新的思路和方向。