长链非编码RNA-MEG3通过miR-21/HDACs通路调控血管平滑肌细胞生长周期及静脉移植物内膜增生的分子机制研究

Inhibition of vascular smooth muscle cell (VSMC) is a key target for the delay of venous graft neointimal hyperplasia (NIH). Previously， Several literatures have summarized that down-regulation of histone deacetylase (HDAC) can inhibit VSMC proliferation. However, the mechanism of HDACs in the cell cycle pathway remains unclear. In our preliminary work, we found that HDACs may be regulated by LncRNA MEG3 and miR-21. It was also found that MEG3 suppresses cell proliferation through regulating miR-21. However, there are many members of the HDACs family, interactions among MEG3, miR-21 and HDACs are still uncertain, especially for the affection of MEG3 on venous graft NIH has not been reported. Based on the above assumption, this project is aimed at the mechanism of how the MEG3 regulate VSMC proliferation via the cell growth cycle, to investigate the regulatory mechanism of MEG3 through the miR-21/HDACs pathway, and to further explore the affection of MEG3 in venous graft NIH. This study will not only contribute in the expanding the knowledge on the molecular mechanism of MEG3 in the regulation of VSMC proliferation and venous graft NIH through cell growth cycle, but also to help in the development of new drugs for the venous graft deterioration.

抑制血管平滑肌细胞(VSMC)的增殖是延缓静脉移植物内膜增生(NIH)的关键，许多文献指出下调组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的表达能抑制VSMC 的增殖，但HDACs在细胞周期通路中机制仍不明确。在前期工作中，我们发现HDACs可能受到上游基因LncRNA MEG3和miR-21的调控，且MEG3能通过抑制miR-21进而抑制细胞增殖。但HDACs家族成员众多，MEG3、miR-21和HDACs三者之间的相互关系仍不明确，且MEG3对静脉移植物NIH的影响仍未见报道。在上述基础上，本项目拟从细胞生长周期角度研究MEG3调控VSMC增殖的分子机制，尝试从miR-21/HDACs通路来系统探讨其调控形式，进一步揭示MEG3对静脉移植物NIH 的影响。本研究将有助于从细胞生长周期角度深入理解MEG3在影响VSMC增殖和静脉移植物NIH的分子机制，为延缓静脉移植物退行性病变的新药开发提供新思路。

长链非编码RNA (lncRNA) 在许多生物过程中发挥着关键作用，包括细胞增殖、凋亡、发育、侵袭和迁移。而抑制血管平滑肌细胞(VSMC)的增殖是延缓静脉移植物内膜增生(NIH)的关键，许多文献指出下调组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的表达能抑制VSMC的增殖，在前期工作中，我们发现HDACs可能受到上游基因LncRNA MEG3的调控，而在本课题的研究中我们发现对照组织相比，动静脉疾病组织中的lncRNA MEG3表达水平下调。我们还表明 TNF-α 增强了血管上皮细胞增殖。此外，用 TNF-α 处理后，上皮细胞中MEG3的表达增加，而MEG3的过表达抑制EC细胞增殖并抑制cyclin D1、ki-67和PCNA的表达，MEG3 的表达升高抑制了 I 型胶原蛋白、V 型胶原蛋白和蛋白多糖的表达。结果表明MEG3部分通过抑制miR-21的表达在调节EC增殖和I型胶原、V型胶原和蛋白多糖的表达中起关键作用。随后，我们研究了组蛋白去乙酰化酶 4 (HDAC4) 和 MEG3/miR-125a-5p/干扰素调节因子 1 (IRF1) 对VSMC增殖的作用。血小板衍生生长因子（PDGF-BB）处理降低了MEG3和IRF1的表达，同时提高了miR-125a-5p和HDAC4的表达。此外，HDAC4 敲低通过上调 MEG3 和下调 miR-125a-5p 来抑制 VSMC 的增殖和迁移。这些结果表明lncRNA MEG3与HDAC4之间存在这明确调控内膜增生的关系。内膜增生的关键原因时由于VSMC的炎症和增殖。我们在后续的研究中发现了lncRNA KCNQ1OT1在内膜增生小鼠的VSMC和PDGF-BB处理的VSMC中下调，KCNQ1OT1的这种下调是由于KCNQ1OT1启动子甲基化水平升高所致。过表达 KCNQ1OT1 抑制 PDFG-BB 诱导的 VSMC 增殖、迁移和炎症因子的分泌。在此过程中我们注意到甲基化可能在VSMC的异常增殖中扮演着重要的角色，因此我们探究了N6-甲基腺苷 (m6A) 甲基化修饰调控VSMC 增殖的影响,并发现了m6A甲基化介导的 SM22α 升高抑制了二型糖尿病中 VSMC 的增殖和迁移，并改善了内膜增生。