miR-328和miR-433加重心肌损伤的机制及"一药多靶"心肌保护治疗探索

miRNAs参与了多种心血管疾病的病理过程。我们和国内外学者均证实miRNA参与了心肌缺血损伤的调控，是一类新的细胞功能调控分子和潜在治疗靶点。我们前期工作发现miR-1、miR-328和miR-433能够加重心肌损伤，并成功建立了miR-328转基因小鼠模型。本项目中我们将应用分子克隆、报告基因、定量PCR等多项技术从在体、离体以及转基因水平阐明miR-328和miR-433加重心肌损伤的作用及分子调控机制，揭示miR-328和miR-433在心肌表达的转录调控机制。并根据"一药多靶"理念，设计同时对抗miR-1、miR-328和miR433这些致心肌损伤靶点的复合抗miRNAs(CAMO-1/328/433或328/433)反义核苷酸,并同单一抗miRNA反义核苷酸的作用进行比较，以评价其心肌损伤保护作用的优势。本项目的顺利完成将为心肌保护药物研发及心肌损伤治疗提供新策略。

本研究使用大鼠、小鼠心肌缺血等动物模型，采用分子克隆、RNA干扰、实时定量PCR及报告基因等多种分子生物学实验技术，分别从在体、离体及转基因水平探讨了microRNAs (miRNAs) 与心肌缺血性损伤及心肌间质纤维化之间的关系，首次发现：1. miR-1可加重缺血再灌注所引起的心肌损伤，LAN-1（miR-1特异性阻断剂）可对抗miR-1的损伤作用。miR-1作用机制为抑制了心肌缺血时具有心肌保护作用的PKCε（蛋白激酶Cε）和HSP60（热休克蛋白60）的表达而加重缺血再灌注所引起的心肌损伤。 2. miR-433及miR-328可加重缺血再灌注所引起的心肌损伤。AMO-433（miR-433特异性阻断剂）和AMO-328（miR-328特异性阻断剂）可分别抑制由miR-433及miR-328所引起的心肌细胞损伤。3. 复合反义核苷酸即CAMO-1/328/433及CAMO-328/433对心肌细胞的损伤却未产生保护作用。4. miR-101 的下调是导致缺血性心肌间质性纤维化的原因之一；过表达的miR-101可抑制成纤维细胞的过度增殖和细胞内胶原的生成，使心脏间质性纤维化缓解，心脏功能得到改善。miR-101抗心肌纤维化的机制为抑制其靶蛋白c-Fos和它的下游蛋白TGF-β1（一个纤维化调控因子）的表达。5. miR-21参与调控心肌纤维化的机制为miR-21作用于TGFβRⅢ，TGFβRⅢ又作用于TGF-β1，从而实现对心肌纤维化的影响。miR-21与TGFβRⅢ及TGF-β1形成环路调节关系，参与心肌纤维化过程的调节。本课题相关研究结果共发表SCI论文5篇，其中一篇发表于《Circulation》影响因子14.739，5篇论文平均影响因子5.8076，项目负责人吕延杰教授还获得2010年黑龙江省人民政府科学技术奖励1项及黑龙江省高校科技奖1项、申请专利2项，培养研究生5名。