MicroRNA-17对血管损伤后内皮修复的作用及机制研究

Delayed endothelium recovery is the common physiopathological factor for in-stent restenosis and late stent thrombosis after PCI. Therefore it is important to choose the effective therapeutic approach with endothelium specificity and multiple target sites for the improvement of endothelium recovery. Previous studies and our preliminary research work found that microRNA-17 might be one of the key microRNAs to regulate the functions of vascular endothelial cell (EC). In addition, the highly persistent expression of microRNA-17 is associated with delayed endothelium recovery after vascular injury. Moreover, we hypothesized that CBP pathway and the three down-stream pathways of VEGF-A/VEGF-R were the main mechanisms for microRNA-17 to regulate EC function through bioinformatics approaches. Thus, our research is mainly focused on 1) clarification of the underlying mechanisms with which microRNA-17 regulated EC functions; investigation of the superiority of microRNA-17 on endothelium specificity and multiple target sites; 2) examination of restenosis, endothelialization and physiologic function after vascular injury with down-regulation of microRNA-17 expression in the rat carotid artery balloon injury model. The purpose of this project is to provide a promising therapeutic strategy for coronary artery injury.

血管损伤内皮修复延迟是PCI术后支架内再狭窄和晚期支架内血栓发生的共同病理生理基础，选择具有"内皮特异性"及"多位点性"的治疗靶点，对于有效改善内皮修复具有重要意义。以往研究以及我们的前期研究发现抗血管形成的microRNA-17在特异性调控血管内皮细胞功能中起重要作用，其表达持续升高可能与血管损伤后内皮修复延迟密切相关。我们利用生物信息学方法发现microRNA-17调控内皮功能的主要机制与CBP途径和VEGF-A/VEGF-R介导的下游3条信号通路有关。因此本项目主要研究内容包括 1）阐明microRNA-17调控内皮细胞的内在机制，探讨microRNA-17是否在"内皮特异性"和"干预基因多样性"方面更具优势；2）建立大鼠颈总动脉球囊损伤模型，通过局部下调损伤血管处microRNA-17表达，评价损伤血管再狭窄程度、内皮化进程和生理功能恢复程度，为冠脉损伤修复提供新的治疗策略。

血管损伤内皮修复延迟是PCI术后支架内再狭窄和晚期支架内血栓发生的共同病理生理基础，选择具有内皮特异性及多位点性的治疗靶点，对于有效改善内皮修复具有重要意义。microRNA-17(miR-17)在特异性调控血管内皮细胞功能中起重要作用。利用生物信息学方法证实miR-17调控内皮细胞的功能可能与VEGFA/VEGFR介导的通路有关。根据以上立题依据，本项目从细胞及动物两方面证实了miR-17对内皮细胞的作用。首先从real time RT-PCR、western及荧光素酶三方面证实了VEGFA及VEGFR是miR-17的直接靶向基因。细胞实验证实下调miR-17可以通过VEGFA/VEGFR通路促进内皮细胞的迁移，增殖及内源性NO的合成及释放，抑制细胞内超氧化物的形成，而通过ERK通路来抑制内皮细胞的凋亡。上调miR-17则结果相反。动物实验分别选取大鼠颈动脉球囊损伤模型来研究miR-17对血管损伤的影响，选取大鼠心肌梗死模型来研究miR-17对心梗后心脏的影响。球囊损伤模型结果证实，下调miR-17可以抑制损伤血管内膜的增生，促进血管内皮化的进程。Western blot的结果也进一步证实在体内下调miR-17也可以激活VEGFA/VEGFR通路，通过促进内皮细胞的迁移增殖来改善损伤血管的功能，促进其修复。同时由于心肌梗死后心力衰竭目前在临床非常常见，若能在心梗后改善心脏微循环，则可以保护心脏功能，预防心梗后心力衰竭症状。在我们前期实验的基础上，我们推测下调miR-17可能对心梗后心功能衰竭有保护作用。因此我们也建立了大鼠心肌梗死模型。该模型证实下调miR-17可以减小梗死面积，抑制胶原纤维的形成，促进梗死心脏组织微循环内皮化的进程并且抑制心肌组织的凋亡。Western blot结果进一步证实了在动物体内下调miR-17也可以激活ERK通路，通过抑制血管内皮及心肌组织的凋亡来保护梗死后心脏的功能。